專利名稱：直流電量計(jì)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流電量計(jì)量?jī)x國內(nèi)有色工業(yè)直流用電工廠，直流電量計(jì)量長期使用PZ－55電壓，電流小時(shí)計(jì)，該儀表工作原理是將輸入電壓(或電流)按時(shí)間的累計(jì)，并從數(shù)碼讀出操作人員可以從數(shù)碼讀出結(jié)果，間接計(jì)算出直流用電的電量。若計(jì)量對(duì)象多個(gè)則需備有多個(gè)的電壓(電流)小時(shí)計(jì)同時(shí)進(jìn)行計(jì)量。如有色行業(yè)的電解鋁車間，同一母線同時(shí)供幾十臺(tái)電解槽用電，其直流用電類似于多節(jié)電池串聯(lián)，要同時(shí)計(jì)量各電解槽的直流用電量，采用PZ－55電壓電流小時(shí)計(jì)難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槿粢砸慌_(tái)電壓小時(shí)進(jìn)行計(jì)量則必須解決電壓信號(hào)的共地技術(shù)難題。若以多臺(tái)儀表進(jìn)行計(jì)量，則由于多臺(tái)儀表的精度各有差別，一致性差，而且供電一經(jīng)停止，數(shù)據(jù)不能保持，難以達(dá)到計(jì)量的目的。
本實(shí)用新型的目的是提供一種直流電量計(jì)量直觀，用電單位可以直觀的從LED顯示中看出用電情況，用以指導(dǎo)生產(chǎn)工藝，達(dá)到節(jié)電效果，同時(shí)儀表設(shè)計(jì)成一臺(tái)儀表可供多臺(tái)用電對(duì)象使用，達(dá)到一表多用的目的。
本儀表主要由專用隔離器［1］測(cè)量放大器［2］及12位A／D轉(zhuǎn)換器［3］1／0按口板［4］［6］及CPU系統(tǒng)組成。專用隔離器［1］示于圖2，其特點(diǎn)是采用光電耦合器及變壓器隔離雙重措施，以解決抗干擾及信號(hào)的共地技術(shù)難題，圖中電阻R1、R2、R3電容C構(gòu)成分壓及濾波器，在選通脈沖的作用下將輸入信號(hào)線性的送入測(cè)量放大器，R4，為調(diào)試各路隔離器的一致性而設(shè)置，V1、V2為光耦與脈沖變壓器T，共同完成隔離作用。其抗共模干擾可達(dá)140dB。測(cè)量放大器［2］示圖3、R1、R2、R3作為隔離器的初級(jí)固定負(fù)載起平整波形作用，R4、R5為放大倍數(shù)可調(diào)電阻，而C1的設(shè)置則要考慮電壓高低端的補(bǔ)償，C3～C6為測(cè)量放大器供電的抗干擾電容及濾波電容，防止負(fù)載突變時(shí)測(cè)量放大器輸出的影響。圖4為12位A／D轉(zhuǎn)換器的電路圖，由多路轉(zhuǎn)換開關(guān)NUX，采樣保持電路SH及12位A／D轉(zhuǎn)換電路組成，圖4中RDY及STB為系統(tǒng)啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換信號(hào)及轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，圖中R1為A／D轉(zhuǎn)換模板的調(diào)零電位器，R5為滿刻度電位器，CA為采樣保持電容。儀表由

圖1中［1］、［2］、［3］互為配合調(diào)試出信號(hào)的精度小于0.5％的指標(biāo)，并且能長期穩(wěn)定運(yùn)行。本儀表的應(yīng)用軟件設(shè)置了精度運(yùn)行模塊及電壓線性化模塊，以保證輸入電壓，電流變化比較大時(shí)，能按儀表精度的要求進(jìn)行計(jì)量。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是直流電量計(jì)量直觀，一臺(tái)儀表可供多臺(tái)用戶用電使用，計(jì)量簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、穩(wěn)定、停電時(shí)不致數(shù)據(jù)丟失，即可用于計(jì)量信號(hào)為并聯(lián)輸入，也可用于計(jì)量信號(hào)為串聯(lián)輸入的場(chǎng)合。
圖1為直流電量計(jì)量?jī)x電路圖圖2為電壓，電流隔離器電路圖圖3為測(cè)量放大器圖圖4為A／D轉(zhuǎn)換器圖圖5為直流電量測(cè)量?jī)x軟件程序框圖結(jié)合圖1說明本實(shí)用新型的實(shí)施例，直流電量要素電壓(V)電流(KA)時(shí)間t。(h)電壓、電流由現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)入專用隔離器［1］，線性地進(jìn)入測(cè)量放大器［2］、在帶有譯碼功能的I／O按口［6］的作用下，由A／D轉(zhuǎn)接器［3］將電壓，電流模擬量變?yōu)閿?shù)字量，經(jīng)數(shù)字量轉(zhuǎn)入I／O接口［4］送入CPU單元［7］，經(jīng)CPU單元［7］的時(shí)鐘定時(shí)采樣，并對(duì)電壓、電流、時(shí)間三個(gè)要素的計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果定時(shí)的將用電量(kwh)在LED［8］顯示出來，當(dāng)需要打印時(shí)可通過打印機(jī)［9］將計(jì)量結(jié)果打印出來以備存檔。儀表投入運(yùn)行時(shí)只需在專用功能鍵盤［9］送入計(jì)量起始時(shí)間，年、月、日、分即可。
本儀表軟件框圖示于圖5，圖5中為使計(jì)量時(shí)間準(zhǔn)確，將CTC各通道初始化設(shè)置數(shù)據(jù)存放區(qū)，設(shè)置起始計(jì)量時(shí)間。開始計(jì)量后，對(duì)電壓、電流進(jìn)行采樣計(jì)算平均電壓及電流，并分別進(jìn)行累計(jì)、當(dāng)中斷信號(hào)時(shí)即顯示電量時(shí)間或打印時(shí)間到，即進(jìn)行電壓、電流總平均值的計(jì)算，計(jì)算結(jié)果分檔進(jìn)行線性化處理，CPU采集時(shí)間計(jì)算出電量，及電量積累值，供顯示及打印，顯示及打印的數(shù)據(jù)仍有效的保存在數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，供下次累積時(shí)參加運(yùn)算，程序循環(huán)運(yùn)行一直到月底最后一天，總清除一次并開始新的月份的計(jì)量。
權(quán)利要求1.一種直流電量計(jì)量?jī)x其特征在于(1)電壓直流隔離器采用光偶隔離與脈沖變壓器隔離。(2)放大器線路結(jié)構(gòu)中R1、R2、R3構(gòu)成分壓器，R1、R2、C構(gòu)成波波器。(3)R4構(gòu)成各路隔離器一致性環(huán)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)量?jī)x其特征在于電壓電流隔離器，放大器，A／D轉(zhuǎn)換器之間單元電路其線性特征互為補(bǔ)充。
專利摘要本直流電量計(jì)量?jī)x電壓，電流隔離器采用光耦隔離與脈變壓器隔離雙重措施，電壓電流隔離器，放大器，A/D轉(zhuǎn)換器之間單元電路其線性結(jié)構(gòu)互為補(bǔ)充，軟件設(shè)置了電壓值線性補(bǔ)償模塊，按通道進(jìn)行線性化。從而使該計(jì)量?jī)x電量計(jì)量直觀，計(jì)量簡(jiǎn)單準(zhǔn)確、穩(wěn)定、停電時(shí)數(shù)據(jù)不致丟失。
文檔編號(hào)G01R22/00GK2205970SQ94212730
公開日1995年8月23日 申請(qǐng)日期1994年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月30日
發(fā)明者林永練, 傅登明, 楊乾金 申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部自動(dòng)化研究院, 太原鋁廠