专利名称：交流功率电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种交流功率电能表，属于交流电源测量仪器技术领域。
现有的交流功率电能表(包括单相的、三相的)，为了保证测量精度，一般将输入电流分为两档(通常是5A和1A)，设置三个电流输入接线端(一个共用端，一个5A端，一个1A端)，由使用者根据测试输入电流的大小，手工插拔输入插头选择或转换输入电流档位。在实际用于测量时，频繁用手工插拔更换档位是不方便的，特别是如果不慎误将5A电流输入1A电流档，将会烧毁电能表内电流互感器，损坏电能表。
本实用新型的目的在于提供一种具有自动转换输入电流档位功能的交流功率电能表，在实际用于测量时，免去人工插拔切换，并可保证不会因误用输入电流档位损坏电能表，在仪表结构上可省去一个接线端子。
本实用新型的基本构思是，在现有的交流功率电能表的每一相电流取样电路中增加电流切换器和电流切换控制器，以实现输入电流的自动换档切换。
以下结合附图和实施例加以具体说明。
图1是本实用新型提供的交流功率电能表的电流取样电路原理方框图。图2是本实用新型一个实施例的电流取样电路中电流切换器和电流切换控制器的电路原理图。
在图1中，交流功率电能表的电流取样电路由原有的电流输入连接器1、电流互感器2、模拟开关3组成，还包括新增加的电流切换器4和电流切换控制器5。电流输入信号I经输入连接器1输入在电流切换控制器5控制下的电流切换器4，再输入电流互感器2，送至模拟开关3调制为功率信号输出到电能表原有的相应电路进行变换、分析、处理、显示。控制器5的控制输入端连接互感器2的输出端。
在图2中，电流切换器4由继电器J的一组控制接点J1、J1-1、J1-2所组成的开关构成，主接点J1，与输入连接器1的一个输入端连接，与J1相对应的常闭接点J1-1与电流互感器2初级的抽头，即线圈S1和S2的连接点相连接，与J1相对应的常开接点J1-2与互感器2初级线圈S2的另一端相连接。初级线圈S1的另一端与输入连接器1的另一个输入端连接。互感器2的次级线圈与电流切换控制器5的取样电阻R1串接后，连接模拟开关3。电流切换控制器5由信号隔离电路6、整流滤波电路7、迟滞比较器8、电子开关9、继电器J和电阻R1、R2、R3、R4、R5组成。R1两端分别连接隔离电路6的两个输入端，电路6的输出端连接电路7的输入端，电路7的输出端经电阻R2与比较器8的一个输入端连接，并经反馈电阻R4与比较器8的输出端连接。比较器8的另一输入端经电阻R3与继电器J的主接点J2相接，与J2相对应的常闭接点J2-1连接比较电压V1，常开接点J2-2连接比较电压V2。比较器8的输出端经电阻R5连接电子开关9的控制端，开关9串接在工作电源V与继电器J的控制线圈J之间。在本实施例中，迟滞比较器8采用集成电路LM324。
本实用新型输入电流自动切换档位的工作原理及过程简述如下。在图2所示的实施例中，电能表开机后处于输入电流5A档，电子开关9关闭，继电器J的控制线圈J开路。当输入电流小于1A时，感应到电流互感器2的次级电流相应变小，R1两端产生的取样电压信号变小，经隔离电路6、整流滤波电路7、输入迟滞比较器8的取样电压变得小于由比较器8另一输入端输入的标准比较电压V1，使比较器8的输出电压跳变上升，打开电子开关9使继电器J通电吸合；J1与J1-2接通，使输入电流不仅流经线圈S1，还要流经线圈S2，相当于互感器2的初级线圈数大大增加，改变了次级的感流比，使感应到互感器2的次级电流相应变大，导致输入比较器8的取样电压变大，接近于标准比较电压V1。为了证可靠的切换，在继电器J通电后，J2与J2-2接通，将输入比较器8的标准比较电压由V1改为V2，且使V1＜V2，则比较器8保持高电压输出，完成电流档从5A到1A的切换。在1A档的测试状态下，当输入电流大于1A时，输入比较器8的取样电压相应变大，大于输入比较器8的标准比较电压V2，使比较器8的输出由高电压跳变为低电压，关闭电子开关9，使继电器J开路，相应接点释放，恢复到开机状态；J1和J1-1的导通使互感器2次级感应电流变小，取样电压变小，但J2和J2-1的导通，使输入比较器8的标准比较电压由V2改为V1，取样电压仍大于V1，保持比较器8低电压输出，完成电流档从1A到5A的转换。
本实用新型提供的交流功率电能表具有以下优点1、在测量时免去人工插拔切换输入电流挡位。
2、不会因误用输入电流档位损坏电能表。
3、可省去一个输入电流接线端子。
权利要求1.一种交流功率电能表，电流取样电路由电流输入连接器(1)、电流互感器(2)、模拟开关(3)组成，其特征在于，还包括电流切换器(4)和电流切换控制器(5)；电流输入信号I经输入连接器(1)输入在电流切换控制器(5)控制下的电流切换器(4)，再输入电流互感器(2)，送至模拟开关(3)调制为功率信号输出；控制器(5)的控制输入端连接互感器(2)的输出端。
2.如权利要求1所述的交流功率电能表，其特征在于，电流切换器(4)由继电器J的一组控制接点J1、J1-1、J1-2所组成的开关构成，主接点J1与输入连接器(1)的一个输入端连接，与J1相对应的常闭接点J1-1与电流互感器(2)初级的抽头，即线圈S1和S2的连接点相连接，与J1相对应的常开接点J1-2与互感器(2)初级线圈S2的另一端相连接；初级线圈S1的另一端与输入连接器(1)的另一个输入端连接；互感器(2)的次级线圈与电流切换控制器(5)的取样电阻R1串接后，连接模拟开关(3)；电流切换控制器(5)由信号隔离电路(6)、整流滤波电路(7)、迟滞比较器(8)电子开关(9)、继电器J和电阻R1、R2、R3、R4、R5组成；R1两端分别连接隔离电路(6)的两个输入端，电路(6)的输出端连接电路(7)的输入端，电路(7)的输出端经电阻R2与比较器(8)的一个输入端连接，并经反馈电阻R4与比较器(8)的输出端连接；比较器(8)的另一输入端经电阻R3与继电器J的主接点J2相接，与J2相对应的常闭接点J2-1连接比较电压V1，常开接点J2-2连接比较电压V2；比较器(8)的输出端经电阻R5连接电子开关(9)的控制端，开关(9)串接在工作电源V与继电器J的控制线圈J之间。
3.如权利要求2所述的交流功率电能表，其特征在于，迟滞比较器(8)采用集成电路LM324。
专利摘要一种具有自动切换输入电流档位功能的交流功率电能表,在现有的电能表各相电流取样电路中增加电流切换器4和电流切换控制器5。电流输入信号I经输入连接器1输入在电流切换控制器5控制下的电流切换器4,再输入电流互感器2,送至模拟开关3调制为功率信号输出到电能表原有相应电路进行变换、分析、处理、显示。在测量时,免去工人插拔切换输入电流档位,不会因误用输入电流档位损坏电能表,并可省去一个接线端子。
文档编号G01R21/00GK2300110SQ9720338
公开日1998年12月9日 申请日期1997年4月14日 优先权日1997年4月14日
发明者徐东生, 路国华, 吴彩莉, 刘述莲 申请人:北京无线电技术研究所