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专利名称：Ex8综合电力监控仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电参数检测变送器的改进，特别是一种方便接线、方 便现场查看各种电参数、安装灵活、方便客户使用的EX8综合电力监控仪，适用 于变配电自动化、智慧型开关盘柜、工业自动化、智能建筑、能源管理系统、 大型UPS系统等领域。技术背景在各种自动化控制系统中，均需对综合电参数进行检测，这些综合电参数 的原始信号有6个，包括仏、U2、 U3、 L、 12、 I:,，据此可计算出40多个电参数， 其中常见的如相电压(V,、 V2、 V3)、相电压均值(Vlnavg)、线电压(V,、 V23、 V31)、线电压均值(Vllavg)、电流(I,、 I2、 I:,)、三相电流平均值(Iavg)、零序 电流(In)、总有功功率(Psum)、总无功功率(Qsum)、总视在功率(Ssum)、 总功率因数(PF)、各相有功功率(P^ P2、 h)、各相无功功率(Qh Q2、 Q3)、各 相视在功率d、 S2、 S》、各相功率因数(PF,、 PF2、 PF》、频率(F)、有功电度 (消耗性有功电度(Ep—imp)、释放性有功电度(Ep_exp)、绝对值和有功电度 (Ep一total)、净有功电度(Ep一net))、无功电度(消耗性无功电度(Eq—i即)、 释放性无功电度(Eq_exp)、绝对值和无功电度(Eq—total )、净无功电度 (Eq—net))、不平衡度(电压三相不平衡度U—unbl、电流三相不平衡度I—unbl)、 谐波总含量(电压总谐波含量THD—V1， THD_V2， THD—V3， THD_Vavg，电流总谐波 含量THD—I1，THD—I2，THD_I3， THDJavg)等。目前所用的检测仪器有多种，包括 电流变送器、电压变送器、有功功率变送器、无功功率变送器、功率因数变送 器以及电量变送器，这些变送器大多有两部分构成，--部分为传感器部分，另一部分为检测运算部分，即先用传感器从强交流电回路获取弱电压信号，经分 别整形放大后，由计算机测出其周期及电压、电流之间的相位差，将参数信号 标准输出，再用模拟量输入检测运算�？椋�将参数值转换成数字信号，再接入 微机。这些变送器的不足在于功能单一，对多个参数需分别单独设定多个变 送器，因此，结构零乱、复杂、使用不方便，其传感器为插接式，接线不方便， 并且没有现场显示功能，影响现场查看各种参数；另外，各检测仪器的安装均 通过螺栓将其底座固定在所要安装的位置上，安装不方便。为了解决以上不足，本公司于2007年4月17日设计了EDA9133综合电力监控仪，其专利号为 200720020904.6，将各种检测仪器组合在一个壳体内，使其功能齐全、使用成 本低、液晶显示、方便现场观察，但由于电路板为单层设计，故使其结构体积 大，特别是厚度大，使用不方便，而且不美观，安装时，无专用自锁机构，故 安装不方便。发明内容本实用新型的目的在于提供一种不仅功能齐全、使用成本低、能液晶显示， 而且使用方便、结构紧凑、体积小、带自锁结构、便于安装的EX8综合电力监 控仪。为达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是该EX8综合电力监控 仪，由壳体、前盖、按键、正方形液晶显示屏、各参数输入端接线座、各参数 输出端接线座构成，壳体四个侧壁面围成正方形，在前盖的中部设有正方形液 晶显示屏，并通过前盖固定连接在壳体的前侧正方形口上，在前盖的下部设按 键，正方形液晶显示屏和按键设计为一体，其特征在于在壳体内设前层集成电 路板、中层集成电路板、后层集成电路板，前层集成电路板、中层集成电路板、 后层集成电路板均与正方形液晶显示屏平行，在前层集成电路板上安装LPC2132单片机，在中层集成电路板上安装上三个电流传感线圈，这样，可为完善的保 护电路设计留足了空间，利于减少壳体的体积，特别是减少了壳体的厚度，在 壳体外壁的四个角部设推入式自锁卡，通过推入式自锁卡可方便现场安装和维 护，在壳体的上壁中部和下壁中部均设有散热窗口，上壁中部的散热窗口和下 壁中部的散热窗口上、下对齐，以形成对流，使壳体内通风散热，前层集成电 路板、中层集成电路板、后层集成电路板分别通过相应的插接件相连接。本实 用新型还通过如下措施实施所述的各参数输入端接线座设在壳体的后壁板面 的下部，各参数输出端接线座设二排，均固定在壳体后壁板面的上部，各参数 输入端接线座与中层集成电路板的下端部相连接，各参数输出端接线座分别与 前、后层集成电路板上端部相接连；在壳体的角部侧壁上设平行于角部楞的滑 槽，在角部楞上设止倒纹，推入式自锁卡上的滑轨卡在壳体角部侧壁上的滑槽 内，推入式自锁卡上的锁定齿卡在壳体角部楞上的止倒纹上；所述的推入式自 锁卡为一拐角板，推入式自锁卡上的滑轨设在拐角板侧板面的内侧，并与拐角 板的角楞平行，在拐角板的侧板面前侧设弹性板，弹性板与拐角板的角楞垂直， 在拐角板的角楞后侧设锁定齿；所述的前层集成电路板、中层集成电路板、后 层集成电路板上的电路包括测量电路、显示电路、控制电路、通讯接口和电 源部分组成，在壳体内部的中层集成电路板上的各参数输入端接线座的一侧包 括输入0 400V及前置信号处理电路部分构成，以及通过导线输入0-10A电流 到三个电流传感线圈包括及前置信号处理电路部分，�？榇又谢袢〉缪�、电流、 频率等多种实时数据；正方形液晶显示屏采用高品质点阵液晶显示屏(LCD)， 每屏可以显示10X10个汉字(16X16)或160X160个象素的图形；控制电路 中的微控制器以LPC2132单片机为核心，配以6路A/D转换，外围功能具备2 路继电器输出、2路开关量输入、l路4 20mA输出、2路电能脉冲输出等；通讯接口采用半双工RS485接口，用于向上位机实时传递测量数据；电源与处理、 通讯、控制部分完全隔离，最大的实现安全化，此电路结构为公知技术，故不 多描述。软件主要实现测量数据计算、内部参数计算、电能累加、不平衡度及 总谐波等数据处理，也为公知技术，由于软件量较大、功能复杂，因此程序采 用了先进的编程理念，使功能�？榛�、结构格式化、任务简单化。这样做具有多种优点程序维护简单、流程清晰明了、响应速度快。使用本实用新型时， 将该监控仪插入安装板上的安装孔内，将推入式自锁卡推入即可锁住固定，三相电路L、 L" L分别通过各参数输入端接线座相连接，再接上负载，并从外围 的信号线上引出UA、 UB、 U〔:电压分线，连同UGND接入各参数输入端接线座，经 过三层集成电路板检测处理后，从各参数输出端接入座接入微机。本实用新型的优点在于与目前应用的多功能变送器相比，不仅具有功能齐全、降低成本、液晶显示的优点，而且还具有接线方便、安装操作简单、特 别利于现场快速安装、查看参数的优点。可广泛用于变配电自动化、开关盘柜、 工业自动化领域的电参数检测。


图1为本实用新型结构主视局剖示意图。图2为本实用新型后视示意图。图3为本实用新型去掉前盖和正方形液晶显示屏后的前视示意图。 图4为本实用新型自锁卡结构俯视放大示意图。图5给出了本实用新型用于高压三相四线时的接线电路实施例原理示意图。
具体实施方式
参照附图l、 2、 3、 4制作本实用新型。该EX8综合电力监控仪，由壳体l、前 盖2、按键3、正方形液晶显示屏4、各参数输入端接线座6、各参数输出端接线座7构成，壳体1的四个侧壁面围成正方形，在前盖2的中部设有正方形液晶显示屏4，并通过前盖2固定连接在壳体1的前侧正方形口上，在前盖2的下 部设按键3，其特征在于在壳体l内设前层集成电路板5，中层集成电路板5'、 后层集成电路板5〃 ，前层集成电路板5、中层集成电路板5'、后层集成电路 板5"均于正方形液晶显示屏4平行，在前层集成电路板5上安装LPC2132单片 机ll，在中层集成电路板5'上安装上三个电流传感线圈8、 8' 、 8〃 ，在壳体 1外壁的四角部设推入式自锁卡9，在壳体1的上壁中部和下壁中部均设有散热 窗口 10，上壁中部的散热窗口和下壁中部的散热窗口上、下对齐，使其形成对 流，前层集成电路板5、中层集成电路板5'、后层集成电路板5"分别通过相 应的插接件相连接。所述的各参数输入端接线座6设在壳体1的后壁板面的下 部，各参数输出端接线座7设二排，均固定在壳体1后壁板面的上部，各参数 输入端接线座6与中层集成电路板5'的下端部相连接，各参数输出端接线座7 分别与前、后层集成电路板5、 5〃的上端部相接连；在壳体l的角部侧壁上设 平行于角部楞的滑槽12，在角部楞上设止倒纹13，推入式自锁卡9上的滑轨9a 卡在壳体1角部侧壁上的滑槽12内，推入式自锁卡9上的锁定齿9b卡在壳体1 角部楞上的止倒纹13上；所述的推入式自锁卡9为一拐角板，推入式自锁卡9 上的滑轨9a设在拐角板侧板面的内侧，并与拐角板的角楞平行，在拐角板的侧 板面前侧设弹性板9c，弹性板9c与拐角板的角楞垂直，在拐角板的角楞后侧设 锁定齿9b;所述的前层集成电路板5、中层集成电路板5'、后层集成电路板5 〃上的电路包括测量电路、显示电路、控制电路、通讯接口和电源部分组成， 在壳体l内部的中层集成电路板5'上的各参数输入端接线座6的一侧包括输入 0 400V及前置信号处理电路部分构成，以及通过导线输入0-10A电流到三个 电流传感线圈8、 8' 、 8〃包括及前置信号处理电路部分，�？榇又谢袢〉缪�、电流、频率等多种实时数据；正方形液晶显示屏4采用高品质点阵液晶显示屏 (LCD)显示�？椋�每屏可以显示10X10个汉字(16X16)或160X160个象 素的图形；控制电路中的微控制器以LPC2132单片机为核心，配以6路A/D转 换；外围功能具备2路继电器输出、2路开关量输入监测、l路4 20mA输出、 2路电能脉冲输出等；通讯接口采用半双工RS485接口，用于向上位机实时传 递测量数据；电源与处理、通讯、控制部分完全隔离，另外，软件主要实现测 量数据计算，内部参数计算、电能累加、不平衡度及总谐波等数据处理，以上 电路原理及软件均为现有技术。
权利要求1、一种EX8综合电力监控仪，由壳体(1)、前盖(2)、按键(3)、正方形液晶显示屏(4)、各参数输入端接线座(6)、各参数输出端接线座(7)构成，在前盖(2)的中部设有正方形液晶显示屏(4)，并通过前盖(2)固定连接在壳体(1)的前侧正方形口上，在前盖(2)的下部设按键(3)，其特征在于在壳体(1)内设前层集成电路板(5)、中层集成电路板(5′)、后层集成电路板(5″)，前层集成电路板(5)、中层集成电路板(5′)、后层集成电路板(5″)均于正方形液晶显示屏(4)平行，在前层集成电路板(5)上安装LPC2132单片机(11)，在中层集成电路板(5′)上安装上三个电流传感线圈(8、8′、8″)，在壳体(1)外壁的四角部设推入式自锁卡(9)，在壳体(1)的上壁中部和下壁中部均设有散热窗口(10)。
2、 根据权利要求1所述的EX8综合电力监控仪，其特征在于所述的各参数 输入端接线座(6)设在壳体(1)的后壁板面的下部，各参数输出端接线座(7) 设二排，均固定在壳体(1)后壁板面的上部，各参数输入端接线座(6)与中 层集成电路板(5')的下端部相连接，各参数输出端接线座(7)分别与前、 后层集成电路板(5、 5〃 )的上端部相接连；在壳体(1)的角部侧壁上设平行 于角部楞的滑槽(12)，在角部楞上设止倒纹(13)，推入式自锁卡(9)上的滑 轨(9a)卡在壳体(1)角部侧壁上的滑槽(12)内，推入式自锁卡(9)上的 锁定齿(9b)卡在壳体(1)角部楞上的止倒纹(13)上。
3、 根据权利要求1或2所述的EX8综合电力监控仪，其特征在于所述的推 入式自锁卡(9)为一拐角板，推入式自锁卡(9)上的滑轨(9a)设在拐角板 侧板面的内侧，并与拐角板的角楞平行，在拐角板的侧板面前侧设弹性板(9c)， 弹性板(9c)与拐角板的角楞垂直，在拐角板的角楞后侧设锁定齿(9b)。
专利摘要本实用新型公开了一种EX8综合电力监控仪，由壳体(1)、前盖(2)、按键(3)、正方形液晶显示屏(4)、各参数输入端接线座(6)、各参数输出端接线座(7)构成，其特征在于在壳体(1)内设前层、中层、后层集成电路板(5、5′、5″)，且均于正方形液晶显示屏(4)平行，在前层集成电路板(5)上安装LPC2132单片机(11)，在中层集成电路板(5′)上安装上三个电流传感线圈(8、8′、8″)，在壳体(1)外壁的四角部设推入式自锁卡(9)，在壳体(1)的上壁中部和下壁中部均设有散热窗口(10)。该监控仪，不仅功能齐全、成本低、液晶显示，而且接线、安装、查看方便。可广泛用于变配电、开关盘柜、工业自动化等领域的电参数检测。
文档编号G01R19/00GK201218821SQ200820024379
公开日2009年4月8日 申请日期2008年6月23日 优先权日2008年6月23日
发明者冯胜利, 单来成, 汪运来, 邱德华 申请人:山东力创科技有限公司