一種抗強電磁場智能型電能表制造技術

本實用新型專利技術公開了一種抗強電磁場智能型電能表，包括電源電路、計量模塊、MCU控制單元；所述電源電路、計量模塊、MCU控制單元相互之間電氣連接。利用本實用新型專利技術技術方案制作的一種抗強電磁場智能型電能表，具有抗外界強電磁場、計量精度高、性能穩定、使用方便等特點；可以達到1級以上計量精度，優于國家電網標準要求的2級計量精度，可廣泛應用于電力行業的電能計量、集抄自動化以及配電自動化領域。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及ー種智能型電能表，特別是涉及到一種抗強電磁場智能型電能表。
技術介紹
隨著用電設備的不斷増加和多祥化，各種電磁場對計費電 能表的影響日趨明顯。有些用戶為降低生產成本，常以電磁方式進行竊電；為防止非法竊電，影響智能型電能表的計量精度，抗外界強電磁場影響智能電能表的研發就顯得尤為重要。
技術實現思路
本技術的目的是為解決上述問題，設計了一種抗強電磁場智能型電能表，以解決原有老式智能電能表受外界電磁場影響電能計量精度偏移甚至停止工作的問題。本技術提供的一種抗強電磁場智能型電能表，包括電源電路、計量模塊、MCU控制單元；所述電源電路、計量模塊、MCU控制單元相互之間電氣連接；較優地所述電源電路還包括開關電源或線性電源，和電源變壓器；所述電源變壓器電氣連接在電源電路之前；較優地所述計量模塊還包括專用電能計量單元、電壓采樣單元、火線電流采樣單元、零線電流采樣單元；所述專用電能計量単元與所述電壓采樣單元、火線電流采樣單元、零線電流采樣單元電氣連接；更優地，所述專用電能計量単元，用于計量単相正反向有功電能，電壓、電流、功率、功率因數值等；更優地，電壓采樣單元，用于把市電電壓轉換成專用電能計量芯片可以運算的電平;更優地，火線電流采樣單元，用于把用戶火線實際使用負荷電流轉換成專用電能計量芯片可以運算的電平；更優地，零線電流采樣單元用于把用戶零線實際使用負荷電流轉換成專用電能計量芯片可以運算的電平；較優地所述MCU控制單元還包括ESAM認證單元；所述ESAM認證單元與所述MCU控制單元電氣連接；并由所述MCU控制，實現外部命令的解密運算功能；更優地，所述ESAM認證單元還包括ESAM電源控制電路，用以保證在強干擾造成ESAM工作異常時對其重新上電復位操作；較優地,還包括載波通訊單元；所述載波通訊單元通過USART接ロ與所述MCU控制單元電氣連接，實現PLC電カ線載波通訊功能；更優地，所述載波通訊單元還包括載波發送保護電路，用以保證在電壓低的情況下鎖閉發送輸出，從而保證MCU主控回路正常運行；較優地,還包括紅外通訊單元；所述紅外通訊單元通過模擬異步串ロ與所述MCU控制單元電氣連接，實現調制型紅外通訊功能；更優地，所述紅外通訊單元還包括38K調制功能，通過高頻信號提高紅外通訊的抗干擾能力；較優地,還包括485通訊單元；所述485通訊單元與所述MCU控制單元電氣連接，實現485通訊功能；更優地，所述485通訊單元還包括光電隔離電路，用以實現485通訊回路與儀表內部回路的光電隔離；較優地,還包括負荷控制單元；所述負荷控制單元通過驅動電路與所述MCU電氣連接，用以實現用戶負荷的接通和斷開功能；較優地,還包括按鍵控制單元；所述按鍵控制單元與所述MCU控制單元電氣連接，用以把用戶需求通過按鍵傳輸到儀表內部；·更優地，所述按鍵控制單元還包括停電支持電路，用以保證市電缺失情況下的按鍵系統的正常運行；較優地,還包括!XD顯示單元；通過顯示驅動電路把所述MCU控制單元要顯示的內容傳輸給所述IXD顯示單元；更優地，所述IXD顯示單元還包括停電顯示電路，用以實現市電缺失條件下的顯示功能；較優地,還包括實時時鐘單元；所述實時時鐘單元通過同步通訊方式(IIC)與所述MCU控制單元電氣連接，實現實時時鐘的傳輸；更優地，所述實時時鐘單元還包括停電供電控制電路，用以保證市電缺失條件下實時時鐘單元的正常工作；較優地,還包括電池供電單元；所述電池供電單元連接到所有需要在市電缺失條件下工作的単元，保證此條件下的正常工作；更優地，所述電池供電單元還包括逆向充電保護電路，用以保證電池不會被反充電造成爆炸。本技術公開的ー種抗強電磁場智能型電能表，具有抗外界強電磁場、分時計量、階梯電量、電カ參數測量、電能脈沖輸出、485及電カ線載波通信、參數存儲、停電顯示等功能。具有計量精度高、性能穩定、使用方便等特點，可以達到I級以上計量精度，優于國家電網標準要求的2級計量精度，可廣泛應用于電カ行業的電能計量、集抄自動化以及配電自動化領域。附圖說明圖I為本技術實施例公開的ー種抗強電磁場智能型電能表的結構示意圖。具體實施例下面結合說明書附圖對本技術的具體實施方式做詳細描述。本技術實施例提供一種抗強電磁場智能型電能表，如圖I所示，本技術提供的一種抗強電磁場智能型電能表，包括電源電路、計量模塊、MCU控制單元；所述電源電路、計量模塊、MCU控制單元相互之間電氣連接；所述電源電路給所有模塊提供電源；所述計量模塊負責電能量運算；所述MCU控制單元，可用MC9S08AC60型號，用以完成功能實現。所述電源電路還包括開關電源或線性電源，和電源變壓器；所述電源變壓器電氣連接在電源電路前面，負責把市電電壓轉換成低的可供內部模塊使用的電壓；并采用有一定抗磁干擾能力的電源變壓器，使電源變壓器處于距離各個儀表表殼側壁都超過30mm的位置，受磁場影響最小的側面對應距離儀表表殼側壁，保證受磁場影響最小的側面面對磁場源。所述計量模塊還包括專用電能計量単元、電壓采樣單元、火線電流采樣單元、零線電流采樣單元；所述專用電能計量単元與所述電壓采樣單元、火線電流采樣單元、零線電流采樣單元電氣連接；所述電壓采樣單元、火線電流采樣單元、零線電流采樣單元提供給所述專用電能計量単元可用以運算的電壓和電流采樣信號。所述專用電能計量單元,用于計量單相正反向有功電能，電壓、電流、功率、功率因數示值等；所述電壓采樣單元，用于把市電電壓轉換成專用電能計量芯片可以運算的電平；所述火線電流采樣單元，用于把用戶火線實際使用負荷電流轉換成專用電能計量芯片可以運算的電平；所述零線電流采樣單元用于把用戶零線實際使用負荷電流轉換成專用電能計量芯片可以運算的電平。本技術實施例提供的一種抗強電磁場智能型電能表，專利技術人通過縮小采樣回路所包裹的環路面積、改善線路板上器件布局及繪圖設計等方式來增強計量模塊的抗強磁場能力。為縮小采樣回路包裹面積，本技術電流采樣為錳銅分流器垂直與儀表側壁并相對遠離側壁的布局，從而保證來自于側壁的強磁場幾乎不會“穿過”采樣所包裹的環路；并基于采樣阻值與采樣體長度成正比的原理，通過計算采用更合理的采樣阻值，有效地減小采樣體長度來進ー步減小環路包裹面積。本技術線路板器件布局及繪圖設計方面，根據差分采樣原理，線路板盡量保證差分采樣線的長度一致、包裹環路面積最小、串接電阻采用1%精度和5ppm熱穩定性。經過上述改進，實驗證明在輸入點為零的情況下板上不會由于強電磁干擾而產生額外的足以影響到電能計量精度的差分感生電動勢。所述MCU控制單元還包括ESAM認證單元；所述ESAM認證單元,與所述MCU控制單元電氣連接；并由所述MCU控制，實現外部命令的解密運算功能。所述ESAM認證單元還包括ESAM電源控制電路，用以保證在強干擾造成ESAM工作異常時對其重新上電復位操作。本技術一種抗強電磁場智能型電能表還包括載波通訊單元；所述載波通訊單元通過USART接ロ與所述MCU電氣連接，實現PLC電カ線載波通訊功能。所述載波通訊單元還包括；載波發送保護電路，用以保證在電壓低的情況下鎖閉發送輸出，從而保證MCU主控回路正常運行。本技術還包括紅外通訊單元；所述紅外通訊單元通過模擬異步串ロ與所述MC本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抗強電磁場智能型電能表，其特征在于，包括電源電路、計量模塊、MCU控制單元；所述電源電路、計量模塊、MCU控制單元相互之間電氣連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張健，王恩領，于立華，葛朋，曹英，魏中，王洪生，
申請(專利權)人：北京博納電氣有限公司，
類型：實用新型
國別省市：