今天為大家介紹一項國家發明授權專利——一種智能電表。該專利由佛山奇正電氣有限公司申請，并于2017年7月25日獲得授權公告。

內容說明

本實用新型涉及一種低壓電器，尤其涉及一種電氣儀表。

發明背景

目前智能電表因其功能齊全，在供電配電中廣泛使用，代替傳統的電表，但智能電表也因為其功能相對比較強大，用得功能器件較多，加上其所在工作環境電磁干擾比較強，導致結構相對復雜，造成其整體成本相對較高，功耗過大，可靠性不夠理想。

發明內容

為解決現有智能電表存在上述缺陷，本實用新型提供一種結構科學簡單、功耗小、成本低的智能電表。

為實現上述目的，本實用新型采取的方案是：一種智能電表，包括殼體、安裝組件和電路組件；殼體背部設有與電路組件電氣連接的接線端子；電路組件設置于殼體內；其特征是：所述電路組件包括以下電路：外接連接端子，用于外接信號的輸入或輸出連接；系統直流供電電路，由其負責給各部分電路供電；微控制器電路，作為各種輸入信號和輸出信號的處理單元和控制單元；按鈕，直接和微控制器電路的輸入端連接，用于向微控制器電路輸入人機交互指令；單相或三相電壓取樣電路，直接和微控制器電路的功能輸入端連接，由微控制器電路進行信號處理及A/D轉換處理；電流感應電路，其輸出端與外接連接端子連接，作為電流信號的傳感器，獲取系統單相或三相的電流信號。

 

圖為本實用新型的電路組件的電路原理框圖(單相智能電表)

單相或三相電流信號轉換電路，與電流感應電路輸出端連接，將電流感應電路的電流信號轉換成電壓信號；單相或三相電流信號調制電路，其輸入端與電流信號轉換電路連接，其輸出端與微控制器電路的輸入端連接，輸入電流信號轉換得到的電壓信號到微控制器電路，由微控制器電路對其輸入的電壓信號進行處理；顯示模塊電路，直接和微控制器電路的輸出端連接，由微控制器電路控制其顯示；可編程存儲器電路，通過光電隔離器與微控制器電路的IIC總線接口連接，由微控制器電路對其進行數據信息的擦寫；LED狀態指示電路，直接和微控制器電路的輸出端連接，由微控制器電路控制其點亮，與顯示模塊電路配合，作狀態指示用；通訊電路，通過光電隔離器與微控制器電路的串行接口連接，由微控制器電路控制其與外圍設備進行通訊。

在線編程電路，直接和微控制器電路的在線編程接口連接，用于微控制器電路的程序燒寫到微控制器電路內部的存儲器中；繼電輸出電路，直接和微控制器電路的輸出端連接，由微控制器電路控制其動作，其輸出端與外接連接端子連接；遙信信號輸入電路，直接和微控制器電路的輸入端連接，用于獲取斷路器、重合器、繼電器等接點的變位信息的開關量信息。

作為上述方案的進一步說明，前述系統直流供電電路包括兩路獨立分開的5V直流電壓輸出電源模塊，以及一個3 .3V直流電壓輸出的主芯片穩壓電路，主芯片穩壓電路為微控制器電路提供電源，主芯片穩壓電路與其中一路5V直流電壓連接。

作為上述方案的進一步說明，前述微控制器為型號為71M6541D的電表芯片；電表芯片外接有晶振電路，電表芯片電源端與3 .3V的主芯片穩壓電路輸出端連接。

作為上述方案的進一步說明，前述電流感應電路由電流互感器構成，單相或三相電流信號轉換電路均包括并聯在各自對應的電流互感器輸出端的電壓轉換電阻；單相或三相電流信號調制電路均包括以下阻容網絡電路單元，阻容網絡電路單元包括由兩個串聯的電阻組成的電阻組和由兩個串聯的電容組成的電容組，電阻組和電容組并聯在電壓轉換電阻兩端，電阻組和電容組兩端之間均各用一個電阻連接，電阻組和電容組的中點連接在一起，作為電流轉換成電壓后的電壓信號公共參考電位端，定義為信號接地端；電容組兩端部與電表芯片的相應A/D轉換輸入端連接，電容組兩端部與電表芯片連接處與主芯片穩壓電路地線之間接有抗干擾電容器；信號接地端與電表芯片參考電壓端連接，信號接地端通過一個電感器與主芯片穩壓電路輸出端連接。

由上可知，本實用新型具有如下的優點：具有可編程測量、顯示、報警、數字通訊和模擬量變送輸出等功能的智能儀表，廣泛應用變電站自動化、配電自動化、智能建筑、自動化生產線、測試臺等。真有效值測量，精度高，穩定性好。結合系統軟件，互感器變比可通過儀表按鍵現場設置，使用方便靈活。4位高亮紅色數碼管顯示器顯示；可選一路或二路繼電器報警輸出，實現上下限報警功能；可選RS485數字通訊接口，可與各種PLC、HMI、組態軟件實現組網；結構科學簡單，功能多，使用元器件少，容易制造，體積小。