专利名称：弱电取样电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种弱电取样电能表，属于电力测量领域。
背景技术：
电力系统微机式计量、保护、监控的应用，给现有的电能计量、保护、监控中提供 信号的电流、电压转换设备发生了变化，也给传感器的发展产生了新的契机，主要变化 有以下几个特点1、现有的高、低压计量用电能表的设计是在过去的电磁电流互感器、 电磁式电压互感器提供标准信号5A、 100V的基础上设计的，随着技术的进步，微型互 感器、各类传感器的标准出现，与原标准互感器标准不匹配；2、电力系统自动化的需 要，微机计量、测量、保护监控的出现，以及电力系统提高安全运行系数的需要，标准 电流、电压的转换设备出现了许多新产品，光电、光纤、传感器等各类传感器大量应用， 输出信号出现低功率，低电压、小电流的变化趋势，现有的电能表不能适应；3、现有 的电能表是在过去的机械表的基础上发展起来的，电流输入回路都有锰铜分流电阻，将 5A输入电流分流成毫安级或微安级的电流信号，才能输入到电能计量芯片，转换过程 多，功耗大浪费能源；电压输入信号也要经过二次降压，才能输入到电能计量单元进行 计量，提高计量精度困难，容易造成误差偏大，信号失真；4、现有的电能表对供给标 准电流、电压的转换设备要求功率大，给其制造带来一定难度，材料浪费大，结构相对 复杂，耗能高；5、由于锰铜分流电阻的存在，"烧表尾"的现象时有发生，不利于线路 的安全运行。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种适应现代化、微型化新型传感器大量应用 的需要，采集传感器(微型互感器、光电、光纤、电阻分压、电容分压、若高付斯基线 圈、电感分压)供出的弱电信号，传感器采集的通常为毫安级或者微安级的标准电流信 号和毫伏级或者微伏级的标准电压进行计量，彻底防止烧表尾，节约材料、提高检测精 度的弱电取样电能表。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:弱电取样电能表，包括计量�？椤� 计数显示器和供源回路，供源回路连接计量�？椋呗泛涂翘宸獗瘴惶澹涮卣髟谟�:计量�？榘ǔ朔ㄆ骱蛈/f变换器，乘法器的输入端连接弱电输入端口，弱电输入端口 分别连接电流取样传感器和电压取样传感器，乘法器的输出端连接u/f变换器的输入 端，u/f变换器的输出端连接计数显示器。
所述的电流取样传感器釆用与高压侧隔离的标准电流传感器。标准电流传感器采集 被测电流信号，输出为亳安级或者微安级的信号。
所述的电压取样传感器采用与高压侧隔离的标准电压传感器。标准电压传感器采集 被测电压信号，输出为毫伏级或者微伏级的信号。
所述的标准电流传感器和标准电压传感器分别为微型互感器、光电、光纤、电阻分 压、电容分压、若高付斯基线圈、电感分压的一种或者多种组合。
所述的弱电输入端口包括电容C1—C9、电阻R1—R14和补偿阻抗P1—P6，三相电 压端口为电容C1、 C2并联， 一端通过电阻R4连接计量�？閁2的输入端，另一端通过 电阻R1接地，还通过补偿阻抗P1连接电流取样传感器，电容C3、 C4并联， 一端通过 电阻R5连接计量�？閁2的输入端，另一端通过电阻R2接地，还通过补偿阻抗P2连接 电流取样传感器，电容C5、 C6并联， 一端通过电阻R6连接计量�？閁2的输入端，另 一端通过电阻R3接地，还通过补偿阻抗P3连接电流取样传感器，三相电流端口为补偿 阻抗P4的两端通过电阻R7、 R8连接计量�？閁2的输入端，补偿阻抗P5的两端通过电 阻R9、 R10连接计量�？閁2的输入端，补偿阻抗P6的两端通过电阻Rll、 R12连接计 量�？閁2的输入端，补偿阻抗P4—P6两端还分别连接电压取样传感器的三相输出，补 偿阻抗P4—P6的公共端通过并联的电阻R14和电容C7接地，补偿阻抗P4—P6的公共 端还通过电阻R13连接计量�？閁2的输入端，电容C8、 C9并联连接在与电阻R10的公 共端和地之间，传感器电压、电流的倍率直接乘入电能计量�？榈某朔ㄆ鳎缌考纯芍� 读。弱电输入端口的作用在于将来自标准电流传感器和标准电压传感器的信号输入计量 �？閁2进行计算。
本实用新型弱电取样电能表的有益效果是与现有技术相比，由于来自高压侧隔离 的标准电流传感器、电压传感器的标准电流、电压信号不再是原有100V、 5A标准信号， 通过弱电输入端口供给电能计量�？閁2的信号为毫安、毫伏级或者微安、微伏级，符 合各类传感器的标准输出，与计量模块U2中的乘法器和u/f变换器的信号电压、电流 标准相同，不需要原有电能表中的二次变换和分流。由于本实用新型减少了电流、电压 标准信号的转换环节，降低了损耗，降低了信号的功率因此测试精度大大提高，并且节 能降耗，节省材料，彻底杜绝了分流电阻发热、烧表尾的现象。本实用新型适应传感器的匹配要求，适应配电网自动化的需要，降低了制造难度，结构简单，提高了安全运行系数。
图1是本实用新型的原理框图2是本实用新型的电路原理图。
图1、2是本实用新型弱电取样电能表的最佳实施例，其中U1计数显示器U2计 量模块R1-R14电阻CI-C9电容 P1—P6补偿阻抗具体实施方式
下面结合图l、 2对本实用新型弱电取样电能表做进一步说明。 如图l所示，供源回路包括取源回路、整流电路和稳压单元，稳压单元的输出端连 接计量�？椋峁┘屏康缒鼙硭璧缒堋＜屏磕？榘ǔ朔ㄆ骱蛈/f变换器，乘法器的 输入端连接弱电输入端口 ，弱电输入端口连接分别连接电流取样传感器和电压取样传感 器，乘法器的输出端连接u/f变换器的输入端，u/f变换器的输出端连接计数显示器。 供源回路为普通现有技术，为本行业技术人员所掌握。
电流取样传感器采用与高压侧隔离的标准电流传感器。标准电流传感器采集被测电 流信号，输出为毫安级或者微安级的信号。电压取样传感器采用与高压侧隔离的标准电 压传感器。标准电压传感器采集被测电压信号，输出为毫伏级或者微伏级的信号。标准 电流传感器和标准电压传感器的输出端口分别输出毫安级标准电流信号和毫伏级标准 电压信号，进入计量�？榻械缒芗屏�。
由于与高压侧隔离的标准电流传感器、电压传感器的标准电流、电压信号不再是原 有100V、 5A标准信号，直接供给电能计量模块U2的信号为毫安、毫伏级或者微安、微 伏级，符合各类传感器的标准输出，通过弱电输入端口进入乘法器进行电能计量，省却 了原有同类设备中降压、分流环节。标准电流传感器和标准电压传感器分别为微型互感 器、光电、光纤、电阻分压、电容分压、若高付斯基线圈、电感分压的一种或者多种组合。
如图2所示，弱电输入端口包括电容C1—C9、电阻R1—R14和补偿阻抗P1—P6。 三相电压端口为电容C1、 C2并联， 一端通过电阻R4连接计量模块U2的输入端，另 一端通过电阻R1接地，还通过补偿阻抗P1连接电流取样传感器。电容C3、 C4并联， 一端通过电阻R5连接计量�？閁2的输入端，另一端通过电阻R2接地，还通过补偿阻 抗P2连接电流取样传感器。电容C5、 C6并联， 一端通过电阻R6连接计量�？閁2的输入端，另一端通过电阻R3接地，还通过补偿阻抗P3连接电流取样传感器。三相电流端 口为补偿阻抗P4的两端通过电阻R7、 R8连接计量�？閁2的输入端。补偿阻抗P5的 两端通过电阻R9、 R10连接计量模块U2的输入端。补偿阻抗P6的两端通过电阻Rll、 R12连接计量�？閁2的输入端。补偿阻抗P4—P6两端还分别连接电压取样传感器的三 相输出。补偿阻抗P4—P6的公共端通过并联的电阻R14和电容C7接地，补偿阻抗P4 一P6的公共端还通过电阻R13连接计量�？閁2的输入端，电容C8、 C9并联连接在与 电阻R10的公共端和地之间。弱电输入端口的作用在于将来自标准电流传感器和标准电 压传感器的信号输入计量�？閁2。计量�？閁2的输出端连接计数显示器U1的输入端。 三相电压信号通过电压端口进入计量模块U2，同时三相电流信号通过电流端口进 入计量�？閁2。计量�？閁2进行计量，然后将结果输送到计数显示器U1。
权利要求1、弱电取样电能表，包括计量�？�、计数显示器和供源回路，供源回路连接计量模块，线路和壳体封闭为一体，其特征在于计量�？榘ǔ朔ㄆ骱蛈/f变换器，乘法器的输入端连接弱电输入端口，弱电输入端口分别连接电流取样传感器和电压取样传感器，乘法器的输出端连接u/f变换器的输入端，u/f变换器的输出端连接计数显示器。
2、 根据权利要求l所述的弱电取样电能表，其特征在于电流取样传感器采用与 高压侧隔离的标准电流传感器。
3、 根据权利要求l所述的弱电取样电能表，其特征在于电压取样传感器采用与 高压侧隔离的标准电压传感器。
4、 根据权利要求2或3所述的弱电取样电能表，其特征在于所述的标准电流传 感器和标准电压传感器分别为微型互感器、光电、光纤、电阻分压、电容分压、若高付 斯基线圈、电感分压的一种或者多种组合。
5、 根据权利要求l所述的弱电取样电能表，其特征在于弱电输入端口包括电容 C1一C9、电阻R1—R14和补偿阻抗P1—P6，三相电压端口为电容C1、 C2并联， 一端通 过电阻R4连接计量模块U2的输入端，另一端通过电阻Rl接地，还通过补偿阻抗Pl连 接电流取样传感器，电容C3、 C4并联， 一端通过电阻R5连接计量�？閁2的输入端， 另一端通过电阻R2接地，还通过补偿阻抗P2连接电流取样传感器，电容C5、 C6并联, 一端通过电阻R6连接计量�？閁2的输入端，另一端通过电阻R3接地，还通过补偿阻 抗P3连接电流取样传感器，三相电流端口为补偿阻抗P4的两端通过电阻R7、 R8连接 计量�？閁2的输入端，补偿阻抗P5的两端通过电阻R9、 R10连接计量�？閁2的输入 端，补偿阻抗P6的两端通过电阻R11、 R12连接计量�？閁2的输入端，补偿阻抗P4— P6两端还分别连接电压取样传感器的三相输出，补偿阻抗P4—P6的公共端通过并联的 电阻R14和电容C7接地，补偿阻抗P4—P6的公共端还通过电阻R13连接计量�？閁2 的输入端，电容C8、 C9并联连接在与电阻R10的公共端和地之间。
专利摘要弱电取样电能表，属于电力测量领域。包括计量模块、计数显示器和供源回路，供源回路连接计量�？椋呗泛涂翘宸獗瘴惶澹涮卣髟谟诩屏磕？榘ǔ朔ㄆ骱蛈/f变换器，乘法器的输入端连接弱电输入端口，弱电输入端口分别连接电流取样传感器和电压取样传感器，乘法器的输出端连接u/f变换器的输入端，u/f变换器的输出端连接计数显示器。具有采集传感器(微型互感器、光电、光纤、电阻分压、电容分压等)供出的弱电信号，传感器采集的通常为毫安级或者微安级的标准电流信号和毫伏级或者微伏级的标准电压进行计量，彻底防止烧表尾，节约材料、提高检测精度等优点。
文档编号G01R22/06GK201251600SQ200820187889
公开日2009年6月3日 申请日期2008年8月14日 优先权日2008年8月14日
发明者徐文超, 博 荣, 赵振晓 申请人:淄博计保互感器研究所
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