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专利名称：一种具有数据远传通讯功能的三相四线制电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能表，特别是涉及一种具有数据远传通讯
功能的电子式有无功组合三相四线制(3X200/380V)供电线路电能
计量仪表。
背景技术：
目前，在三相四线制供电线路电能计量仪表中，有三相有功电能 表、三相无功电能表、三相有功和无功电能表。而在三相四线制供电 线路有的用户要求计量A、 B、 C分相的有功电能和三相总无功电能。 这时用户在市场上就找不到合适它们应用的电能表，不得不采用三个 单相电能表或其他方式来表达到他们的要求，给用户的安装和经济方 面都带来很多麻烦。为此本申请人曾申请了此类电能表实用新型专利 (专利申请号为200420031755.X)，经实际使用受到了好评，但在 使用中发现仍有需改进的地方。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种具有RS485数据远传通讯功能 的电子式有无功组合三相四线制电能表，该电能表采用了有无功电能 计量芯片、微处理器和RS485接口芯片实现了电能计量和数据远传的 目的。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的 一种具有数据远传通讯功能的三相四线制电能表，包括表体、控
制部件及计度式显示器，表体正面的表壳上设置有计度式显示器、断
相指示灯、相序指示灯、校表指示灯、标牌及铅封；表体内控制板上 连接有电阻网络与电流互感器分别于计量芯片相接，其计量芯片和 RS485接口芯片与微处理器相接，微处理器连接在计度式显示器上。
如上所述的一种具有数据远传通讯功能的三相四线制电能表，其 表体正面的表壳上设置有计度式显示器或液晶式显示器；液晶式显示 器与微处理器相连接。
本实用新型的优点与效果是
1. 本实用新型采用了有无功电能计量芯片、微处理器、和RS485 接口芯片，实现了电能计量和数据远传。
2. 本实用新型可计量三相四线分相有功、合相无功电能，避免 用户安装多块单相电能表的弊端。
3. 本实用新型所有的电解电容均采用日本红宝石YXF系列。具 有长寿命、高可靠性的优点。


图l为本实用新型表体的结构组合示意图2为本实用新型控制部件构成的框架联接示意图。
具体实施方式

下面参照附图对本实用新型进行详细说明。
如图l所示，本实用新型的表体呈方盒状，表壳(1)的正面上 部设置有计度式显示器(2)，正面的两侧分别设有标牌(6)及断相 指示灯(3)、相序指示灯(4)和校表指示灯(5)来反映表的运行状态，在下部还设有铅封(7)。表体内控制板上连接有电阻网络与电流 互感器分别于计量芯片相接，计量芯片和RS485接口芯片与微处理 器相接，微处理器连接在计度式显示器上。
如图2所示，本实用新型控制部分的连接形式的设计方案本实 用新型对线路电能的计量是通过对电网的功率进行计算，并对功率随 时间累加，便得到电量值。基于以上理论，采用专用电能计量芯片 SA9904。对电网的电压、电流经过电路的处理采样后，进入计量芯 片SA9904对电能计量。即用一片三相电能计量芯片和一片微处理器， 实现三相四线制的电网分相有功、合相总无功电能计量。
三相四线的电压、电流信号经接线端子进入表内。三相电压信号 通过压敏电阻保护，防止电网的各种过电压进入表内，通过铁氧体磁 珠、瓷片电容滤波，对电网的高次谐波进行过滤，消除高频噪声对电 路的干扰。经过上述措施处理过的电压信号，通过电阻网络的分压， 电阻网络由三个固定电阻、九个二进制的可短接的电阻、 一个采样电 阻(并联两个电容用来补偿电压信号相位的变化)。通过三个电阻网 络，三相电网电压降为三个采样电阻上的十四伏的电压信号，通过 1M的电阻，进入电能计量芯片SA9904。
三相四线三相电网电流信号通过三个专用的电能表电流互感器， 在电流互感器的二次侧串接一个采样电阻，采样电阻上取得小电压信 号，通过两个电阻进入电能计量芯片SA9904。
计量芯片SA9卯4获取了 A、 B、 C相电压、电流采样信号。计 量芯片SA9904对电网消耗的有功及无功电能进行计量，同时将计量
数据存储在本身的寄存器中，等待微处理器读取。微处理器通过对计
量芯片SA9904的SPI接口将有功、无功电能读出并存储在自身的寄 存器中。微处理器对读取的电量进行计算，驱动A、 B、 C分相有功 电能及三相总无功电能计度器，对电能显示；同时输出相应电能的校 表脉冲，对输出的电能进行校准；断相提示A、 B、 C三相中任意 一相或两相断相，相应的指示灯点亮；相序错误指示A、 B、 C三 相电压输入为逆向序时，该指示灯点亮；具有反向正计功能，能够精 确地测量证、负两个方向的有功功率及无功功率，且以同一方向累计 电能；耐压高，在1.9Un下电表连续工作四小时不损害。
电源供电系统，通过三个变压器将各相电源分别整流滤波，稳压 输出供系统用。这样可以保证任意一相有电时，系统都能正常工作。 有两路直流电源数字系统电源和模拟系统电源。电源系统将数字系 统电源和模拟系统电源分开工作，防止数字信号和模拟信号互相干 扰。
主要元器件、电子器件说明
1. 计量芯片SA9904
电能计量芯片采用南非SAMES公司的专用电能计量芯片 SA9904.双向有无功电能计量包含于微处理器接口 SPI;包含电流 与电压信号的AD采样器；内部ESD保护；符合IEC61036;全功耗 低于60mW;宽温度工作范围。
2. 微处理器PIC16F873
采用美国Microchip公司的高速、低功率的8位微处理器PIC16F873。
3. 电解电容
本实用新型所有的电解电容均采用日本红宝石YXF系列。具有 长寿命、高可靠性的优点。
4. 晶振
计量芯片的晶振采用军品级的3.579545MHz。
5. 电源变压器
电源变压器满足如下技术要求
正常工作电压范围220V-20%~220V+20%、频率50Hz。 极限工作电压范围175V 418V(交流)、418V工作四小时温升不 应超过40度。
绝缘要求交流2000V。 效率大于70%。
6. 电流互感器
采用哈尔滨三达德电能表专用电流互感器，0.1级的精密电能表 专用电流互感器。
权利要求1. 一种具有数据远传通讯功能的三相四线制电能表，包括表体、控制部件及计度式显示器，表体正面的表壳上设置有计度式显示器、断相指示灯、相序指示灯、校表指示灯、标牌及铅封；表体内控制板上连接有电阻网络与电流互感器分别于计量芯片相接，其特征在于，计量芯片和RS485接口芯片与微处理器相接，微处理器连接在计度式显示器(2)上。
2. 根据权利要求1所述的一种具有数据远传通讯功能的三相四 线制电能表，其特征在于，表体正面的表壳(1)上设置有计度式显 示器(2)或液晶式显示器；液晶式显示器与微处理器相连接。
专利摘要一种具有数据远传通讯功能的三相四线制电能表，涉及一种电能表，包括表体、控制部件及计度式显示器，表体正面的表壳上设置有计度式显示器、断相指示灯、相序指示灯、校表指示灯、标牌及铅封；表体内控制板上连接有电阻网络与电流互感器分别于计量芯片相接，其计量芯片和RS485接口芯片与微处理器相接，微处理器连接在计度式显示器上。本实用新型采用了有无功电能计量芯片、微处理器、和RS485接口芯片，实现了电能计量和数据远传。
文档编号G01R11/54GK201203643SQ20082001311
公开日2009年3月4日 申请日期2008年5月23日 优先权日2008年5月23日
发明者孙汉东 申请人:沈阳时尚实业有限公司