专利名称：一种三相智能数显仪表硬件系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能数显仪表，特别涉及一种三相智能数显 仪表硬件系统。
背景技术：
智能数显仪表是一种采用微处理器构成的测量电压、电流、有功 功率、无功功率、频率等电参数的一种测量仪表，由于它具有高可靠 性、高灵敏度等特点，智能数显仪表已在电力参数测量方面得到了广 泛的运用。随着电子信息技术的发展，智能数显仪表的应用领域也由 单一的专业电力用户迅速地扩展到厂矿、企业、商业、部队等终端用 户。
目前，智能数显仪表虽能满足广大用户的一般需求，但也存在一 些不足如采样精度只有10位，采样值误差较大；不能很好地实现 组网管理；不能很好地适应恶劣的现场环境。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种三相智能数显仪表硬件系统，克服 现有技术的不足，实现智能数显仪表硬件系统的高效率运行，并使其 具有功耗低、精度高、智能化及性能稳定等特点。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下 一种三相智能数显仪表硬件系统，包括CPU模块，以及与CPU
模块相连的综合模块和采样模块，其中，所述CPU模块由CPU，以
及分别与CPU相连的数据存储模块、驱动电路及人机接口电路组成；综合模块由电源模块、通讯模块、开关量检测模块及输出控制模块组 成，所述电源模块、通讯模块、开关量检测模块及输出控制模块分别 通过弯针与CPU相连。
所述模拟量采样模块包括电压采集模块和电流采集模块，电压采
集模块和电流采集模块分别通过弯针与CPU相连。 所述采样模块为12位A/D采样模块。
所述人机接口电路包括3路显示模块、薄膜按键及9个状态指示 灯，所述3路显示模块、薄膜按键及9个状态指示灯均通过人机接口与 CPU相连。
所述3路显示模块中每一路显示模块均由四位数码管构成。 所述弯针为10针的弯针。
本实用新型中，综合模块与采样模块分别采用10针的弯针和 CPU模块直接相连，这样不但保证了 CPU模块与综合模块、采样模 块信号交换的稳定，也使整个硬件系统连接牢固，即使在恶劣的环境 中，本实用新型也能正常工作。另一方面，采集模块获取的三相电压、 三相电流通过CPU及其他模块处理后，由显示模块显示出来，用户 可以从数码管上直观地读取电压、电流值，十分方便。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的优点及效果
(1) 本实用新型中各个电路以模块化的形式相连，这样在整个 硬件系统上各个模块工作相对独立，提高了整个硬件系统的稳定性和 易用性。
(2) 本实用新型集三相电压、三相电流采集功能于一体，并可通过电压、电流的采集来轻松实现有功功率、无功功率、功率因数及 频率表的采集，从而实现了多种信号的采集功能，使本实用新型功能 更强大。
(3) 本实用新型采用12位模拟量采样模块，极大地提高了采样 精度。
(4) 本实用新型具有较强的扩展功能，如监视开关状态的两路 开关量输入和控制开关的两路继电器输出，以及一路RS485/M0DBUS 通讯，对仪表进行组网管理，用户可以通过对继电器输出进行参数设 定和遥控，方便地实现了整个硬件系统的自动控制。


附图为本实用新型的系统框图。
具体实施方式

下面通过举例来对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的实 施方式不限于此。
如附图所示， 一种三相智能数显仪表硬件系统，包括CPU模块， 以及与CPU模块相连的综合模块和采样模块，所述综合模块与采样模 块分别采用10针的弯针和CUP模块直接相连。
所述CPU模块内设有CPU、数据存储、驱动电路和人机接口电
路，而综合模块由电源模块、通讯模块、开关量检测模块及输出控制 模块组成，采集模块又包括电压采集模块和电流采集模块。当该硬件 系统运行时，采集模块中的电流采集模块通过运算放大电路将采集的
电流信号放大传输到CPU模块，电压采集模块将滤波后的电压信号传输到CPU模块中，为保证采集精度，采集模块采用12位A/D采 样模块。CPU模块中的CPU定时地将所采集到的模拟量转换为数字 信号，并将数据进行运算处理。在CPU处理模拟信号后，处理数据 一方面被输送至综合模块进行数据显示，另一方面还可以存储在数据 存储模块E2PROM中，以备后用。数据被输送至综合模块后，通过 显示模块显示出来，同时由输出控制模块实现报警功能。
所述综合模块中，开关量检测模块通过光电隔离将强、弱电彻底 分离，提高了抗干扰能力；开关量检测模块对外界开关的状态进行检 测，经过光电隔离后直接传输到CPU模块，以实现信号的采集功能; CPU模块将开关量检测模块输入的信号进行处理，将结果送到显示 模块的状态指示灯上进行显示或经过通讯模块传送到远端设备。
所述CPU模块与通讯模块相连，使得整个硬件系统具有遥信、 遥测、遥控的功能，应用中可方便地进行组网管理。设置于CUP模 块上的人机接口电路，以及综合模块上的通讯模块，能够轻松实现人 机对话，特别是通过通讯模块能够与远端设备进行数据交换及遥控操 作。所述人机接口电路包括用于显示数据的3路四位数码管、用于指 示状态的9个指示灯以及实现参数输入的薄膜按键。
通过上述设计，本实用新型不仅实现了智能数显仪表的智能化、 网络化及信息化，同时，由于本实用新型的各个模块相对独立，使得 整个硬件系统在运行时稳定性更高；在硬件的测试与维护上可以按模
块功能进行测试与维护，测试与维护方便，提高了工作效率。
权利要求1. 一种三相智能数显仪表硬件系统，包括CPU模块，以及与CPU模块相连的综合模块和采样模块，其特征在于，所述CPU模块由CPU，以及分别与CPU相连的数据存储模块、驱动电路及人机接口电路组成；综合模块由电源模块、通讯模块、开关量检测模块及输出控制模块组成，所述电源模块、通讯模块、开关量检测模块及输出控制模块分别通过弯针与CPU相连。
2. 根据权利要求1所述的三相智能数显仪表硬件系统，其特征在于，所述采样模块包括电压采集模块和电流采集模块，电压采集模块和电流采集模块分别通过弯针与CPU相连。
3. 根据权利要求1所述的三相智能数显仪表硬件系统，其特征在 于，所述采样模块为12位A/D采样模块。
4. 根据权利要求1所述的三相智能数显仪表硬件系统，其特征在 于，所述人机接口电路包括3路显示模块、薄膜按键及9个状态指示灯， 所述3路显示模块、薄膜按键及9个状态指示灯均通过人机接口与 CPU相连。
5. 根据权利要求4所述的三相智能数显仪表硬件系统，其特征在 于，所述3路显示模块中每一路显示模块均由四位数码管构成。
6. 根据权利要求1或2所述的三相智能数显仪表硬件系统，其特征 在于，所述弯针为10针的弯针。
专利摘要本实用新型公开了一种三相智能数显仪表硬件系统，包括CPU模块，以及分别与CPU模块相连的综合模块和采样模块，所述CPU模块包括CPU、数据存储E2PROM、人机接口电路及驱动电路，所述人机接口电路包括3路4位数码管构成的显示模块、薄膜按键及9个状态指示灯，所述3路4位数码管构成的显示模块、薄膜按键及两个状态指示灯均分别通过人机接口与CPU模块相连；所述综合模块还包括电源模块、开关量检测模块、输出控制模块、通讯模块及接线端子；采样模块包括一个电压采集模块，一个电流采集模块及接线端子。本实用新型具有精度高、功耗低、智能化程度高及工作性能稳定等特点。
文档编号G01R31/00GK201251607SQ20082006512
公开日2009年6月3日 申请日期2008年9月16日 优先权日2008年9月16日
发明者臻 李 申请人:成都瑞科电气有限公司