CN1160207A - 超宽负荷电子电度表 - Google Patents

Abstract

一种超宽负荷电子电度表。该电度表由主电路、计度器J和单片微机IC₆组成。主电路中包括被测电流端、被测电压端。电子电度专用集成块IC₂、分压电路、精密整流放大电路、模拟开关IC₁、电压比较器等。本发明可制造出工作范围相当于额定值数千倍的电子电度表，包括单相电度表，三相三线有功、无功电度表，三相四线有功、无功电度表，以及由此派生的复费率电度表，功率表，功率变送器等。

Description

超宽负荷电子电度表

本发明涉及一种电度表。

现有的电度表工作范围多在额定值四倍以下，最多不超过六倍。而一些使用场合，电力负荷随时间，季节变化可达数百倍，甚至数千倍，普通电度表无法工作。

本发明的目的在于克服已有电度表工作范围窄的缺陷，提供一种超宽负荷，工作范围可达额定值数千倍的电子电度表。

本发明的技术解决方案是通过一个多路模拟开关，根据电负荷大小自动改变量程，以达到扩大使用范围的目的，具体地说，该超宽负荷电子电度表包括A相主电路计度器J和单片微机IC₆，A相主电路有两个被测电流输入端，一个被测电压火线端、一个被测电压地线端和一块电子电度用集成块IC₂，被测电流输入端IA₁与取样电阻R₀的上端、分压电阻R₁的上端、补偿电阻R₄的左端及精密整流放大电路I的输入2端连接，另一被测电流输入端IA₂与取样电阻R0的下端、分压电阻R₃的下端、补偿电阻R₇的左端及精密整流放大电路I的输入1端连接，R₁、R₂和R₃构成二级分压器，模拟开关IC₁的第0号I/O端-0X端与补偿电阻R₄的左端连接，IC₁的第1号I/O端-1X端与补偿电阻R₅的右端连接，IC₁的第3号I/O端-3X端与补偿电阻R₆的右端连接，R₅的左端与R₁的下端和R₂的上端连接，R₆的左端与R₂的下端和R₃的上端连接，IC₃的输出端与电压比较器II、III的输入正端连接，电压比较器II、III的输入负端分别与直流电源E₁、E₂连接，电压比较器II的输出端与IC₁的低位地址端A和IC₆的I/O口连接，电压比较器III的输出端与IC₁的高位地址端B和IC₆的I/O口连接，R₇的右端与电子电度专用集成块IC₂的信号电压输入端VI₂连接，IC₁的公共I/O端-X端与IC₂的信号电压端VI₁连接，IC₂与专用电阻网络RNET连接，RNET与被测电压火线端VA和被测电压零线端VO连接，IC₂的脉冲输出端N与IC₆的I/O口连接，IC₂的方向信号输出端M和IC₆的I/O口连接，计度器J与IC₆的I/O口连接。

在本发明中，主电路可由A相主电路、B相主电路和C相主电路组成，B相和C相主电路与A相主电路完全相同，通过I/O口与单片微机IC₆连接。

在本发明中，模拟开关电路可以用任何型号的模拟开关集成块，也可以由电场效应管或晶体管构成。

按本发明的技术方案，可制造出工作范围相当于额定值数千倍的电子电度表，包括单相电度表，三相三线有功电度表，三相三线无功电度表，三相四线有功、无功电度表以及由此派生的复费率电度表、功率表，功率变送器等。

本发明的具体电路由附图和实施例给出。

图1为本发明的电路原理图；

图2为本发明实施例的电路图。

实施例：

参照图2，该超宽负荷电子电度表包括A相、B相、C相三部分完全相同的主电路，计度器J和单片微机IC₆，各相电路中均有两个被测电流输入端、一个被测电压火线端、一个被测电压地线端和一块电子电度专用集成块IC₂。如A相电路中由电阻R₈、R₉、R₁₀、二极管D₁、D₂、电容C₅和运算放大器IC₃构成精密整流放大电路，由电阻R₁₁、R₁₂和运算放大器IC₄构成电压比较器，由电阻R₁₃、R₁₄和运算放大器IC₅构成另一电压比较器，由R₁、R₂、R₃构成二级分压器，模拟开关IC₁选用4052型集成块，电子电度专用集成块IC₂选用BL₀₉₃₂型集成块，单片微机IC₆选用80C₂₀₅₁型单片机。被测电流输入端IA₁与取样电阻R₀的上端、分压电阻R₁的上端，补偿电阻R₄的左端及电阻R₈的上端连接，R₈的下端与IC₃的负端、R₉的左端及R₁₀的左端连接，被测电流输入端IA₂与R₀的下端、IC₃的正端、R₃的下端及补偿电阻R₇的左端连接，R₄的右端与IC₁的第0号I/O端-0X端连接，R₁的下端与补偿电阻R₅的左端及R₂的上端连接，R₅的右端与IC₁的第1号I/O端-1X端连接，R₂的下端与补偿电阻R₆的左端连接，R₆的右端与IC₁的第3号I/O端-3X端连接，IC₁的公共I/O端-X端与RNET的5端及IC₂的信号电压输入端VI₁(1端)连接，IC₁的低位地址端A与IC₄的输出端及IC₆的I/O口P₃.0连接，IC₁的高位地址端B与IC₅的输出端及IC₆的I/O口P_3.1连接，R₇的右端与RNET的6端和IC₂的信号电压输入端VI₂(2端)连接，被测电压火线端VA与RNET的1端和IC₂的3端连接，被测电压零线端VO与RNET的7端和IC₂的3端连接，IC₂的4、5、6、7端分别与RNET的4、8、9、10端连接，IC₂的8、9端分别与IC₆的P_1.6和P_1.7端连接，IC₂的10端与一5V直流电源连接，IC₂还与电容C₁、C₂、晶振F₁及+5V直流电源连接，R₈的下端与IC₃的负端、R₉的左端及R₁₀的左端连接，R₉的右端与D₁正端连接，R₁₀的右端与D₂负端、电解电容C₅的正端、IC₄正端及IC₅的正端连接，D₁负端与IC₃的输出及IC₅的正端连接，D₁的负端与IC₃的输出端和D₂的正极连接，IC₄的负端与电阻R₁₁下端和R₁₂上端连接，IC₅的负端与电阻R₁₃的下端和R₁₄的上端连接，IC₆与晶振F₂、C₃、C₄连接，IC₆的P_3.2、P_3.3、P_1.5、P_1.4端与B相主电路连接，IC₆的P_3.4、P_3.5、P_1.3、P_1.2端与C相电路连接，IC₆的P_1.1 P_1.0端与计度器J连接。

在要求不高的工况下，R₄、R₅、R₆、R₇可以被短路，根据需要分压级数可以增减。

Claims (2)

1、一种超宽负荷电子电度表，包括A相主电路、计度器J和单片微机IC₆，A相主电路中包括两被测电流输入端IA₁、IA₂、被测电压火线端VA、被测电压地线端VO和一块电子电度专用集成块IC2，其特征在于：被测电流输入端IA₁与取样电阻R₀的上端、分压电阻R₁的上端、补偿电阻R₄的左端及精密整流放大电路I的输入2端连接，另一被测电流输入端IA₂与取样电阻R0的下端、分压电阻R₃的下端、补偿电阻R₇的左端及精密整流放大电路I的输入1端连接，R₁、R₂和R₃构成二级分压器，模拟开关IC1的第0号I/O端-0X端与补偿电阻R₄的左端连接，IC₁的第1号I/O端-1X端与补偿电阻R₅的右端连接，IC₁的第3号I/O端-3X端与补偿电阻R₆的右端连接，R₅的左端与R₁的下端和R₂的上端连接，R₆的左端与R₂的下端和R₃的上端连接，IC₃的输出端与电压比较器II、III的输入正端连接，电压比较器II、III的输入负端分别与直流电源E₁、E₂连接，电压比较器II的输出端与IC₁的低位地址端A和IC₆的I/O口连接，电压比较器III的输出端与IC₁的高位地址端B和IC₆的I/O口连接，R₇的右端与电子电度专用集成块IC₂的信号电压输入端VI₂连接，IC₁的公共I/O端-X端与IC₂的信号电压端VI₁连接，IC₂与专用电阻网络RNET连接，RNET与被测电压火线端VA和被测电压零线端VO连接，IC₂的脉冲输出端N与IC₆的I/O口连接，IC₂的方向信号输出端M和IC₆的I/O口连接，计度器J与IC₆的I/O口连接，与A相电路完全相同的B相、C相电路与IC₆的I/O口连接。

2、根据权利要求1所述的超宽负荷电子电度表，其特征在于：主电路由A相主电路、B相主电路和C相主电路组成，B相主电路和C相主电路与A相主电路完全相同，通过I/O口与单片微机IC₆连接。