专利名称：电力参数表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力测量装置，具体的说是一种电力参数表。
背景技术：
对电力系统中的电压、电流、功率、功率因数、频率的等的电力参数进行实时监测， 需要用到各种类型的电力仪表。这些电力仪表有指针式和数字式两种。早期的电力仪表是 用指针指示电力参数的，即模拟式指针表。其优点是成本低且无需外部接辅助电源，缺点是 精确度低、显示不直观、测量参数单一。因此现大多被数字式电力表替换。数字式仪表可以 实现多参数测量、显示，数据远地传送实现自动抄表等。电表的数据处理的速度及精确度要 求有很大提高，并且如何提高电表的精度是现在电表技术关注的要点。另外，目前的数字是 电力表设计完成后相对软硬件固定，如果有新的使用要求需要更换新表，无法在线升级，这 无疑增加了运行成本。

实用新型内容针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种 测量更精准、功能强大的电力参数表。 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是 本实用新型一种电力参数表包括前端采集模块、运算处理模块、存储模块、键盘输 入模块、显示模块以及电源模块，其中，前端采集模块将采集到的电流及电压信号输出给与 运算处理模块进行通讯相连；运算处理模块的输入端接有键盘输入模块，显示输出端与显 示模块相连，运算处理模块通过数据线接有存储模块；电源模块为上述各模块提供工作电 源。 本实用新型还具有通讯模块，运算处理模块通过数据总线与通讯模块相连；所述 前端采集模块包括电流互感器、电阻分压器以及电量信号处理模块，电量信号处理模块的 输入端接有电流互感器和电阻分压器，对电流及电压数据进行处理；电量信号处理模块的 输出端与运算处理模块进行通讯连接；所述运算处理模块采用高性能32位嵌入式芯片 AT91SAM7处理器；还具有100M网口和WEB访问方式，运算处理模块通过100M网口和WEB访 问方式处理用户命令实现在线升级，并接收用户自定义的使用功能；所述显示模块采用抗 反光的大字体显示屏，同时显示多个数值，有中文提示，面板带有编程按键；所述电源模块 采用XRA05型电源。 本实用新型具有以下有益效果及优点 1.测量更精准本实用新型以高性能32位嵌入式芯片AT91SAM7为核心，比较市 场上大多数以8位单片机为核心的电力参数测量表性能及测量精度上和响应速度上有很 大提高。采用了高性能的电流互感器采集初始的电能参数，通过ATT7022C高精度三相电量 信号处理模块进行电能数据的处理及测量，使得测量更加精准。 2.功能更强大本实用新型以高性能32位嵌入式芯片AT91SAM7处理器的PM9700产品具有比同类产品更加强大的功能，同时增加了 100M网口和WEB访问方式，使得电表可 在线升级并且可根据用户具体需求自定义其使用功能。具有访问速度更快，可管理的电表 数量更多等优点。 3.性能更稳定本实用新型采用XRA05电源模块，较之以往采用的电源模块纹波 更小，可以给电表提供更加稳定的工作电源，使得仪表寿命更长。

图1为本实用新型原理框图。
具体实施方式如图l所示，本实用新型主要包括5个部分前端采集模块、运算处理模块、存储模 块、键盘输入模块和显示模块，其中，前端采集模块将采集到的电流及电压信号输出给与运 算处理模块进行通讯相连；运算处理模块的输入端接有键盘输入模块，显示输出端与显示 模块相连，运算处理模块通过数据线接有存储模块。本实用新型还具有通讯模块，运算处理 模块通过串口及网口与通讯模块相连。 所述前端采集模块包括电流互感器、电阻分压器以及电量信号处理模块，电量 信号处理模块的输入端接有电流互感器和电阻分压器，对电流及电压数据进行处理并暂 存；电量信号处理模块的输出端与运算处理模块进行通讯连接。电量信号处理模块采用 ATT7022型高精度三相电量信号处理模块对电流互感器和电阻分压器采集的数据进行处理 并暂存处理结果。 本实施例中电流互感器的一次电流为0-5A，二次电流为10mA，精度0. 05级，负载 为20 Q ，电压的测量采用电阻分压方式。 本实用新型基于ATT7022模块的设计旨在使设计方案合理，成为性价比较好的产 品，特别是在测量范围方面有所突破。电流测量范围宽，且三相四线或三相三线可人工设 定；测量精度达到0. 2和0. 5级；测量的采样频率为3. 2KHz-25. 6KHz，并能根据要求从串行 口下载校准数据，随时修正，以及从液晶屏上实时显示三相电压、三相电流、相位、功率和电 能等参数。 ATT7022的内部主要包括电源监控电路，ATC和计量模块。电源监控电路对模拟电 源(AVcc)进行监控，当电源电压低于4V士5X时，ATT7022将被复位。ATT7022片内集成了 6路16位的ADC，采用双端差分信号输入。最大输入电压是1. 5V，即可以输入最大的正弦 信号有效值是IV，建议将电压通道Un对应ADC的输入选在0. 5V左右，而电流通道Ib对应 ADC的输入选择在0. IV左右。 运算处理模块采用ATMELAT91SAM7实现与ATT7022模块的数据通信，并进行相应 运算、驱动显示模块(LCD显示)、控制键盘输入模块、存储模块及与串行接口通信模块等。 AT91SAM7S256是Atmel 32位ARMRISC处理器小引脚数Flash微处理器家族的一员，它拥有 256K字节的高速Flash和64K字节的SRAM，丰富的外设资源，使外部器件数目减至最低的 完整系统功能集。这个模块是那些正在寻求额外处理能力和更大存储器的8位处理器用户 的理想选择。Flash存储器可以通过JTAG-ICE进行编程，或者是在贴装之前利用编程器的 并行接口进行编程。锁定位可以防止固件不小心被改写，而安全锁定位则可以保护固件的安全。 AT91SAM7S256的复位控制器可以管理芯片的上电顺序以及整个系统。B0D和看门 狗则可以监控器件是否正确工作，时钟工作频率最高达55MHz。 存储模块用于数据的缓冲，采用16KB(FM3116)铁电存储器，特点是速度快，能够 像RAM —样操作，读写功耗极低，不存在如E2PR0M的最大写入次数的问题。内部包含RTC 实时时钟。 显示模块采用HT1621图形液晶显示驱动模块。由单片机驱动显示。本实施例为
抗反光的白色底光大字体显示屏，可以同时显示多个数值，按键简单直观，有中文提示，面
板带有编程按键，用户可以现场方便地实现显示切换、参数设置、使用灵活方便。 通信模块采用RS-232和RS-485接口 ，实现计算机对校表参数的写入和显示数据
的输出控制。 本实用新型还具有100M网口和WEB访问方式，运算处理模块通过100M网口和WEB
访问方式处理用户命令实现在线升级，并接收用户自定义的使用功能。 系统的软件实现 由运算处理模块运行驱动程序，完成图形显示、菜单算法、通信程序以及异常处理 程序。其中显示驱动程序，LCD显示驱动程序主要负责显示实时数据的大小；键盘驱动程 序，主要完成扫描和键值的返回及按键次数的判断；存储驱动程序，主要完成整型、实型、浮 点型等数据的存储和读取，完全屏蔽硬件和数据类型的差异；采样驱动程序，主要完成与 ATT7022电路有关的功率、能量、有效值、功率因数以及频率测量等有效参数的读取和开机 校表数据的读入；图形显示和菜单算法，包括完成图形和汉字显示初始化和数据显示及动 态图形处理、菜单的切换等操作；通信程序以及异常处理程序主要完成与ATT7022的通信， 以及与上位机校表参数等数据通信。 本实用新型具有强大的数据采集和处理功能，可以测量几十种诸如电压、电流、功 率、频率等常用电力参数，同时还具有需量测量、谐波分析、最大/最小值统计、越限报警、 电能累计等功能。与传统仪表相比，PM9700由于引入了数字信号处理技术，使得在线式的 电力质量分析成为可能。各相电压、电流的总谐波畸变率(THD)，各次谐波分量(2-31次) 和电压、电流不平衡度均可实时测量。
权利要求一种电力参数表，其特征在于包括前端采集模块、运算处理模块、存储模块、键盘输入模块、显示模块以及电源模块，其中，前端采集模块将采集到的电流及电压信号输出给与运算处理模块进行通讯相连；运算处理模块的输入端接有键盘输入模块，显示输出端与显示模块相连，运算处理模块通过数据线接有存储模块；电源模块为上述各模块提供工作电源。
2. 按权利要求l所述的电力参数表，其特征在于还具有通讯模块，运算处理模块通过 数据总线与通讯模块相连。
3. 按权利要求l所述的电力参数表，其特征在于所述前端采集模块包括电流互感器、 电阻分压器以及电量信号处理模块，电量信号处理模块的输入端接有电流互感器和电阻分 压器，对电流及电压数据进行处理；电量信号处理模块的输出端与运算处理模块进行通讯 连接。
4. 按权利要求1所述的电力参数表，其特征在于所述运算处理模块采用高性能32位 嵌入式芯片AT91SAM7处理器。
5. 按权利要求1所述的电力参数表，其特征在于还具有100M网口和WEB访问方式， 运算处理模块通过100M网口和WEB访问方式处理用户命令实现在线升级，并接收用户自定 义的使用功能。
6. 按权利要求1所述的电力参数表，其特征在于所述显示模块采用抗反光的大字体 显示屏，同时显示多个数值，有中文提示，面板带有编程按键。
7. 按权利要求1所述的电力参数表，其特征在于所述电源模块采用XRA05型电源。
专利摘要本实用新型涉及一种电力参数表，包括前端采集模块、运算处理模块、存储模块、键盘输入模块、显示模块以及电源模块，其中，前端采集模块将采集到的电流及电压信号输出给与运算处理模块进行通讯相连；运算处理模块的输入端接有键盘输入模块，显示输出端与显示模块相连，运算处理模块通过数据线接有存储模块；电源模块为上述各模块提供工作电源。本实用新型采用了高性能的电流互感器采集初始的电能参数，通过高精度三相电量信号处理模块进行电能数据的处理及测量，使得测量更加精准、性能更稳定、可管理的电表数量更多。
文档编号G01R15/12GK201514435SQ20092020379
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者薛海鹏 申请人:沈阳易讯科技股份有限公司