一種測(cè)量電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電力電網(wǎng)測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)量電路，包括安裝在MCU單片機(jī)上的CS5463-ISZ芯片，所述CS5463-ISZ芯片的引腳VIN+和引腳VIN-之間連接有電容C6，所述電容C6的一端連接電阻R8的一端、電阻R8的另一端連接電位器W2的一個(gè)固定端，電位器W2的另一個(gè)固定端連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端連接至電容C6的另一端，在電阻R8的一端和電阻R9的另一端之間串接有電容C4和電容C5等特征。本發(fā)明可以精確測(cè)量和計(jì)量有功電能、瞬時(shí)功率、電流有效值、電壓有效值、電流瞬時(shí)值、電壓瞬時(shí)值，更重要的是還具有測(cè)量無(wú)功、頻率、功率因數(shù)等特點(diǎn)，很大程度上提高采樣測(cè)量精度、輸出電壓穩(wěn)定度、輸出波形失真度。
【專利說(shuō)明】—種測(cè)量電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電網(wǎng)測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)量電路。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的電網(wǎng)電流表一般都采用指針式表頭，且都存在著測(cè)量范圍小，穩(wěn)定性差，精度低，表頭指針指示不便于讀數(shù)且誤差大等缺點(diǎn)，已經(jīng)不適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。而隨著智能化測(cè)控技術(shù)的迅速發(fā)展.以單片機(jī)為核心的數(shù)字電表的優(yōu)勢(shì)已十分明顯。測(cè)量電路作為智能化測(cè)控系統(tǒng)中必不可少的一部分，其設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越高，而在設(shè)計(jì)中我們摒棄了傳統(tǒng)的鎖相環(huán)頻率合成技術(shù)，直接采用TMS320F2812直接產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)。這樣有效值采樣和瞬時(shí)值采樣體層了很高的要求，傳統(tǒng)的A/D采樣芯片已不能滿足要求，影響采樣測(cè)量精度、輸出電壓穩(wěn)定度、輸出波形失真度，且在測(cè)量時(shí)無(wú)法對(duì)無(wú)功、頻率、功率因數(shù)的測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量電路，解決目前用于電力電網(wǎng)測(cè)量的電流表等裝置無(wú)法滿足精度和輸出電壓穩(wěn)定度的要求，以及輸出波形易失真，而且在測(cè)量時(shí)無(wú)法對(duì)無(wú)功、頻率、功率因數(shù)進(jìn)行測(cè)量的問題。
[0004]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種測(cè)量電路，包括安裝在MCU單片機(jī)上的CS5463-1SZ芯片，
所述CS5463-1SZ芯片的引腳VIN+和引腳VIN-之間連接有電容C6，所述電容C6的一端連接電阻R8的一端、電阻R8的另一端連接電位器W2的一個(gè)固定端，電位器W2的另一個(gè)固定端連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端連接至電容C6的另一端，在電阻R8的一端和電阻R9的另一端之間串接有電容C4和電容C5，所述電位器W2的滑動(dòng)端連接至電容C4和電容C5之間并接地，所述電位器W2的兩個(gè)固定端連接在變壓器T2的次級(jí)上；
所述CS5463-1SZ芯片的引腳IIN+和引腳IIN-之間連接有電容C9，所述電容C9的一端連接電阻R13的一端，電阻R13的另一端連接電位器Wl的一個(gè)固定端，電位器Wl的另一個(gè)固定端連接電阻R14的一端，電阻R14的另一端連接電容C9的另一端，在電阻R13的一端和電阻R14的另一端之間串接有電容C7和電容C8，所述電位器Wl的滑動(dòng)端連接至電容C7和電容C8之間并接地，所述電位器Wl的兩個(gè)固定端連接在變壓器T3的次級(jí)上；
所述變壓器T2的主級(jí)和變壓器T3的主級(jí)均連接在電力電網(wǎng)主電路上。
[0005]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述電阻R8、電阻R9、電阻R13和電阻R14的阻值均為472 Ω，所述電容C4、電容C5、電容C7和電容C8的電容值均為220PF，所述變位器Wl和變位器W2的阻值為2ΚΩ。
[0006]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述CS5463-1SZ芯片的引腳XOUT和引腳XIN之間連接有振蕩器Yl。
[0007]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述振蕩器Yl的頻率為4.096MHZ。
[0008]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述CS5463-1SZ芯片的引腳VD+通過(guò)電容C3接地，所述引腳VD+和引腳VA+之間連接有電阻R4，所述引腳VA+連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端分別連接二極管Dl的負(fù)極和二極管D2的負(fù)極，所述電阻R2的一端還連接至二極管D3的負(fù)極，二極管D的正極通過(guò)電容Cl連接至電阻R2的另一端，所述二極管D的正極通過(guò)電容C2連接至引腳VA+，所述CS5463-1SZ芯片的引腳PFMON通過(guò)電阻R3連接至電阻Rl的另一端、通過(guò)電阻R5接地，所述二極管Dl的正極和二極管D2的正極之間連接有變壓器Tl的次級(jí)。
[0009]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述電阻Rl的阻值為200 Ω，電阻R2的阻值為200 Ω，電阻R3的阻值為5K Ω，電阻R4的阻值為100 Ω，電阻R5的阻值為IK Ω，電容Cl的電容值為100 μ F，電容C2的電容值為50 μ F，電容C3的電容值為100 μ F，二極管Dl和二極管D2的型號(hào)為ΙΝ4007，二極管D3的型號(hào)為2CW53。
[0010]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述CS5463-1SZ芯片的引腳VREFIN和引腳VREF0UT均通過(guò)電容ClO接地，引腳VA-和引腳DGEN均接地。
[0011]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述電容ClO的電容值為0.1 μ F。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:可以精確測(cè)量和計(jì)量有功電能、瞬時(shí)功率、電流有效值、電壓有效值、電流瞬時(shí)值、電壓瞬時(shí)值，更重要的是還具有測(cè)量無(wú)功、頻率、功率因數(shù)等特點(diǎn)，很大程度上提高采樣測(cè)量精度、輸出電壓穩(wěn)定度、輸出波形失真度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明一種測(cè)量電路的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]圖1示出了本發(fā)明一種測(cè)量電路的一個(gè)實(shí)施例:一種測(cè)量電路，包括安裝在MCU單片機(jī)上的CS5463-1SZ芯片，
所述CS5463-1SZ芯片的引腳VIN+和引腳VIN-之間連接有電容C6，所述電容C6的一端連接電阻R8的一端、電阻R8的另一端連接電位器W2的一個(gè)固定端，電位器W2的另一個(gè)固定端連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端連接至電容C6的另一端，在電阻R8的一端和電阻R9的另一端之間串接有電容C4和電容C5，所述電位器W2的滑動(dòng)端連接至電容C4和電容C5之間并接地，所述電位器W2的兩個(gè)固定端連接在變壓器Τ2的次級(jí)上；
所述CS5463-1SZ芯片的引腳IIN+和引腳IIN-之間連接有電容C9，所述電容C9的一端連接電阻R13的一端，電阻R13的另一端連接電位器Wl的一個(gè)固定端，電位器Wl的另一個(gè)固定端連接電阻R14的一端，電阻R14的另一端連接電容C9的另一端，在電阻R13的一端和電阻R14的另一端之間串接有電容C7和電容C8，所述電位器Wl的滑動(dòng)端連接至電容C7和電容C8之間并接地，所述電位器Wl的兩個(gè)固定端連接在變壓器Τ3的次級(jí)上；
所述變壓器Τ2的主級(jí)和變壓器Τ3的主級(jí)均連接在電力電網(wǎng)主電路上。
[0016]根據(jù)本發(fā)明一種測(cè)量電路的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述電阻R8、電阻R9、電阻R13和電阻R14的阻值均為472Ω，所述電容C4、電容C5、電容C7和電容C8的電容值均為220PF，所述變位器Wl和變位器W2的阻值為2K Ω。電容C4、電容C5和電阻R8、電阻R9在電壓采樣通道上對(duì)稱設(shè)置，增強(qiáng)了 CS5463-1SZ芯片抗射頻干擾，電容C7、電容C8和電阻R14、電阻R14在電流采樣通道上對(duì)稱設(shè)置，有助于降低CS5463-1SZ芯片對(duì)射頻干擾的敏感程度，也提高了采樣測(cè)量精度，電位器Wl起采樣信號(hào)大小調(diào)節(jié)的作用。
[0017]根據(jù)本發(fā)明一種測(cè)量電路的另一個(gè)實(shí)施例，所述CS5463-1SZ芯片的引腳XOUT和引腳XIN之間連接有振蕩器Y1。根據(jù)本發(fā)明一種測(cè)量電路的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述振蕩器Yl的頻率為4.096MHZ。
[0018]根據(jù)本發(fā)明一種測(cè)量電路的另一個(gè)實(shí)施例，所述CS5463-1SZ芯片的引腳VD+通過(guò)電容C3接地，所述引腳VD+和引腳VA+之間連接有電阻R4，所述引腳VA+連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端分別連接二極管Dl的負(fù)極和二極管D2的負(fù)極，所述電阻R2的一端還連接至二極管D3的負(fù)極，二極管D的正極通過(guò)電容Cl連接至電阻R2的另一端，所述二極管D的正極通過(guò)電容C2連接至引腳VA+，所述CS5463-1SZ芯片的引腳PFMON通過(guò)電阻R3連接至電阻Rl的另一端、通過(guò)電阻R5接地，所述二極管Dl的正極和二極管D2的正極之間連接有變壓器Tl的次級(jí)。根據(jù)本發(fā)明一種測(cè)量電路的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述電阻Rl的阻值為200 Ω，電阻R2的阻值為200 Ω，電阻R3的阻值為5ΚΩ，電阻R4的阻值為100Ω，電阻R5的阻值為IK Ω，電容Cl的電容值為100 μ F，電容C2的電容值為50 μ F，電容C3的電容值為100 μ F，二極管Dl和二極管D2的型號(hào)為ΙΝ4007，二極管D3的型號(hào)為2CW53。
[0019]根據(jù)本發(fā)明一種測(cè)量電路的另一個(gè)實(shí)施例，所述CS5463-1SZ芯片的引腳VREFIN和引腳VREF0UT均通過(guò)電容ClO接地，引腳VA-和引腳DGEN均接地。根據(jù)本發(fā)明一種測(cè)量電路的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述電容ClO的電容值為0.1 μ F。
[0020]優(yōu)選的，所述的CS5463-1SZ芯片的引腳RESET、引腳CS、引腳SD1、引腳SDO、引腳SCLK分別與MCU單片機(jī)的RESET接口、IOBO接口、IOBl接口、10B2接口、10B3接口連接；所述CS5463-1SZ芯片的引腳CPUCLK、引腳INT、引腳EDIR和引腳EOUT為空。
[0021]本發(fā)明的工作原理是:電壓信號(hào)通過(guò)變壓器T2的后極電路到CS5463-1SZ芯片的引腳VIN+和VIN-引入進(jìn)行電壓信息收集整理、計(jì)量處理；
電流信號(hào)通過(guò)變壓器T3，到CS5463-1SZ芯片的引腳IIN+和IIN-引入進(jìn)行電流信息收集整理、計(jì)量處理，
TI及后極電路為CS5463-1SZ芯片的供電電路，通過(guò)引腳VA+和VD+進(jìn)入CS5463-1SZ芯片，振蕩器Yl通過(guò)的引腳XOUT和引腳XIN接入CS5463-1SZ芯片，保證CS5463-1SZ芯片正常工作的功能。
[0022]盡管這里參照本發(fā)明的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說(shuō)，在本申請(qǐng)公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變形和改進(jìn)外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其他的用途也將是明顯的。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量電路，其特征在于:包括安裝在MCU單片機(jī)上的CS5463-1SZ芯片， 所述CS5463-1SZ芯片的引腳VIN+和引腳VIN-之間連接有電容C6，所述電容C6的一端連接電阻R8的一端、電阻R8的另一端連接電位器W2的一個(gè)固定端，電位器W2的另一個(gè)固定端連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端連接至電容C6的另一端，在電阻R8的一端和電阻R9的另一端之間串接有電容C4和電容C5，所述電位器W2的滑動(dòng)端連接至電容C4和電容C5之間并接地，所述電位器W2的兩個(gè)固定端連接在變壓器T2的次級(jí)上； 所述CS5463-1SZ芯片的引腳IIN+和引腳IIN-之間連接有電容C9，所述電容C9的一端連接電阻R13的一端，電阻R13的另一端連接電位器Wl的一個(gè)固定端，電位器Wl的另一個(gè)固定端連接電阻R14的一端，電阻R14的另一端連接電容C9的另一端，在電阻R13的一端和電阻R14的另一端之間串接有電容C7和電容C8，所述電位器Wl的滑動(dòng)端連接至電容C7和電容C8之間并接地，所述電位器Wl的兩個(gè)固定端連接在變壓器T3的次級(jí)上； 所述變壓器T2的主級(jí)和變壓器T3的主級(jí)均連接在電力電網(wǎng)主電路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量電路，其特征在于:所述電阻R8、電阻R9、電阻R13和電阻R14的阻值均為472 Ω，所述電容C4、電容C5、電容C7和電容C8的電容值均為220PF，所述變位器Wl和變位器W2的阻值為2ΚΩ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量電路，其特征在于:所述CS5463-1SZ芯片的引腳XOUT和引腳XIN之間連接有振蕩器Yl。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種測(cè)量電路，其特征在于:所述振蕩器Yl的頻率為4.096MHZ。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量電路，其特征在于:所述CS5463-1SZ芯片的引腳VD+通過(guò)電容C3接地，所述弓I腳VD+和引腳VA+之間連接有電阻R4，所述弓I腳VA+連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端分別連接二極管Dl的負(fù)極和二極管D2的負(fù)極，所述電阻R2的一端還連接至二極管D3的負(fù)極，二極管D的正極通過(guò)電容Cl連接至電阻R2的另一端，所述二極管D的正極通過(guò)電容C2連接至引腳VA+，所述CS5463-1SZ芯片的引腳PFMON通過(guò)電阻R3連接至電阻Rl的另一端、通過(guò)電阻R5接地，所述二極管Dl的正極和二極管D2的正極之間連接有變壓器Tl的次級(jí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種測(cè)量電路，其特征在于:所述電阻Rl的阻值為200Ω，電阻R2的阻值為200 Ω，電阻R3的阻值為5K Ω，電阻R4的阻值為100 Ω，電阻R5的阻值為IK Ω，電容Cl的電容值為100 μ F，電容C2的電容值為50 μ F，電容C3的電容值為100 μ F，二極管Dl和二極管D2的型號(hào)為ΙΝ4007，二極管D3的型號(hào)為2CW53。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量電路，其特征在于:所述CS5463-1SZ芯片的引腳VREFIN和引腳VREF0UT均通過(guò)電容ClO接地，引腳VA-和引腳DGEN均接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種測(cè)量電路，其特征在于:所述電容ClO的電容值為0.1 μ F。
【文檔編號(hào)】G01R15/12GK103487626SQ201310438269
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】周軍, 范康林, 陳夢(mèng)軍 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)四川省電力公司自貢供電公司