專利名稱：交流功率電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種交流功率電能表，屬于交流電源測量儀器技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有的交流功率電能表(包括單相的、三相的)，為了保證測量精度，一般將輸入電流分為兩檔(通常是5A和1A)，設(shè)置三個(gè)電流輸入接線端(一個(gè)共用端，一個(gè)5A端，一個(gè)1A端)，由使用者根據(jù)測試輸入電流的大小，手工插拔輸入插頭選擇或轉(zhuǎn)換輸入電流檔位。在實(shí)際用于測量時(shí)，頻繁用手工插拔更換檔位是不方便的，特別是如果不慎誤將5A電流輸入1A電流檔，將會燒毀電能表內(nèi)電流互感器，損壞電能表。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有自動轉(zhuǎn)換輸入電流檔位功能的交流功率電能表，在實(shí)際用于測量時(shí)，免去人工插拔切換，并可保證不會因誤用輸入電流檔位損壞電能表，在儀表結(jié)構(gòu)上可省去一個(gè)接線端子。
本實(shí)用新型的基本構(gòu)思是，在現(xiàn)有的交流功率電能表的每一相電流取樣電路中增加電流切換器和電流切換控制器，以實(shí)現(xiàn)輸入電流的自動換檔切換。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例加以具體說明。


圖1是本實(shí)用新型提供的交流功率電能表的電流取樣電路原理方框圖。圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電流取樣電路中電流切換器和電流切換控制器的電路原理圖。
在圖1中，交流功率電能表的電流取樣電路由原有的電流輸入連接器1、電流互感器2、模擬開關(guān)3組成，還包括新增加的電流切換器4和電流切換控制器5。電流輸入信號I經(jīng)輸入連接器1輸入在電流切換控制器5控制下的電流切換器4，再輸入電流互感器2，送至模擬開關(guān)3調(diào)制為功率信號輸出到電能表原有的相應(yīng)電路進(jìn)行變換、分析、處理、顯示?？刂破?的控制輸入端連接互感器2的輸出端。
在圖2中，電流切換器4由繼電器J的一組控制接點(diǎn)J1、J1-1、J1-2所組成的開關(guān)構(gòu)成，主接點(diǎn)J1，與輸入連接器1的一個(gè)輸入端連接，與J1相對應(yīng)的常閉接點(diǎn)J1-1與電流互感器2初級的抽頭，即線圈S1和S2的連接點(diǎn)相連接，與J1相對應(yīng)的常開接點(diǎn)J1-2與互感器2初級線圈S2的另一端相連接。初級線圈S1的另一端與輸入連接器1的另一個(gè)輸入端連接?；ジ衅?的次級線圈與電流切換控制器5的取樣電阻R1串接后，連接模擬開關(guān)3。電流切換控制器5由信號隔離電路6、整流濾波電路7、遲滯比較器8、電子開關(guān)9、繼電器J和電阻R1、R2、R3、R4、R5組成。R1兩端分別連接隔離電路6的兩個(gè)輸入端，電路6的輸出端連接電路7的輸入端，電路7的輸出端經(jīng)電阻R2與比較器8的一個(gè)輸入端連接，并經(jīng)反饋電阻R4與比較器8的輸出端連接。比較器8的另一輸入端經(jīng)電阻R3與繼電器J的主接點(diǎn)J2相接，與J2相對應(yīng)的常閉接點(diǎn)J2-1連接比較電壓V1，常開接點(diǎn)J2-2連接比較電壓V2。比較器8的輸出端經(jīng)電阻R5連接電子開關(guān)9的控制端，開關(guān)9串接在工作電源V與繼電器J的控制線圈J之間。在本實(shí)施例中，遲滯比較器8采用集成電路LM324。
本實(shí)用新型輸入電流自動切換檔位的工作原理及過程簡述如下。在圖2所示的實(shí)施例中，電能表開機(jī)后處于輸入電流5A檔，電子開關(guān)9關(guān)閉，繼電器J的控制線圈J開路。當(dāng)輸入電流小于1A時(shí)，感應(yīng)到電流互感器2的次級電流相應(yīng)變小，R1兩端產(chǎn)生的取樣電壓信號變小，經(jīng)隔離電路6、整流濾波電路7、輸入遲滯比較器8的取樣電壓變得小于由比較器8另一輸入端輸入的標(biāo)準(zhǔn)比較電壓V1，使比較器8的輸出電壓跳變上升，打開電子開關(guān)9使繼電器J通電吸合；J1與J1-2接通，使輸入電流不僅流經(jīng)線圈S1，還要流經(jīng)線圈S2，相當(dāng)于互感器2的初級線圈數(shù)大大增加，改變了次級的感流比，使感應(yīng)到互感器2的次級電流相應(yīng)變大，導(dǎo)致輸入比較器8的取樣電壓變大，接近于標(biāo)準(zhǔn)比較電壓V1。為了證可靠的切換，在繼電器J通電后，J2與J2-2接通，將輸入比較器8的標(biāo)準(zhǔn)比較電壓由V1改為V2，且使V1＜V2，則比較器8保持高電壓輸出，完成電流檔從5A到1A的切換。在1A檔的測試狀態(tài)下，當(dāng)輸入電流大于1A時(shí)，輸入比較器8的取樣電壓相應(yīng)變大，大于輸入比較器8的標(biāo)準(zhǔn)比較電壓V2，使比較器8的輸出由高電壓跳變?yōu)榈碗妷?，關(guān)閉電子開關(guān)9，使繼電器J開路，相應(yīng)接點(diǎn)釋放，恢復(fù)到開機(jī)狀態(tài)；J1和J1-1的導(dǎo)通使互感器2次級感應(yīng)電流變小，取樣電壓變小，但J2和J2-1的導(dǎo)通，使輸入比較器8的標(biāo)準(zhǔn)比較電壓由V2改為V1，取樣電壓仍大于V1，保持比較器8低電壓輸出，完成電流檔從1A到5A的轉(zhuǎn)換。
本實(shí)用新型提供的交流功率電能表具有以下優(yōu)點(diǎn)1、在測量時(shí)免去人工插拔切換輸入電流擋位。
2、不會因誤用輸入電流檔位損壞電能表。
3、可省去一個(gè)輸入電流接線端子。
權(quán)利要求1.一種交流功率電能表，電流取樣電路由電流輸入連接器(1)、電流互感器(2)、模擬開關(guān)(3)組成，其特征在于，還包括電流切換器(4)和電流切換控制器(5)；電流輸入信號I經(jīng)輸入連接器(1)輸入在電流切換控制器(5)控制下的電流切換器(4)，再輸入電流互感器(2)，送至模擬開關(guān)(3)調(diào)制為功率信號輸出；控制器(5)的控制輸入端連接互感器(2)的輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的交流功率電能表，其特征在于，電流切換器(4)由繼電器J的一組控制接點(diǎn)J1、J1-1、J1-2所組成的開關(guān)構(gòu)成，主接點(diǎn)J1與輸入連接器(1)的一個(gè)輸入端連接，與J1相對應(yīng)的常閉接點(diǎn)J1-1與電流互感器(2)初級的抽頭，即線圈S1和S2的連接點(diǎn)相連接，與J1相對應(yīng)的常開接點(diǎn)J1-2與互感器(2)初級線圈S2的另一端相連接；初級線圈S1的另一端與輸入連接器(1)的另一個(gè)輸入端連接；互感器(2)的次級線圈與電流切換控制器(5)的取樣電阻R1串接后，連接模擬開關(guān)(3)；電流切換控制器(5)由信號隔離電路(6)、整流濾波電路(7)、遲滯比較器(8)電子開關(guān)(9)、繼電器J和電阻R1、R2、R3、R4、R5組成；R1兩端分別連接隔離電路(6)的兩個(gè)輸入端，電路(6)的輸出端連接電路(7)的輸入端，電路(7)的輸出端經(jīng)電阻R2與比較器(8)的一個(gè)輸入端連接，并經(jīng)反饋電阻R4與比較器(8)的輸出端連接；比較器(8)的另一輸入端經(jīng)電阻R3與繼電器J的主接點(diǎn)J2相接，與J2相對應(yīng)的常閉接點(diǎn)J2-1連接比較電壓V1，常開接點(diǎn)J2-2連接比較電壓V2；比較器(8)的輸出端經(jīng)電阻R5連接電子開關(guān)(9)的控制端，開關(guān)(9)串接在工作電源V與繼電器J的控制線圈J之間。
3.如權(quán)利要求2所述的交流功率電能表，其特征在于，遲滯比較器(8)采用集成電路LM324。
專利摘要一種具有自動切換輸入電流檔位功能的交流功率電能表,在現(xiàn)有的電能表各相電流取樣電路中增加電流切換器4和電流切換控制器5。電流輸入信號I經(jīng)輸入連接器1輸入在電流切換控制器5控制下的電流切換器4,再輸入電流互感器2,送至模擬開關(guān)3調(diào)制為功率信號輸出到電能表原有相應(yīng)電路進(jìn)行變換、分析、處理、顯示。在測量時(shí),免去工人插拔切換輸入電流檔位,不會因誤用輸入電流檔位損壞電能表,并可省去一個(gè)接線端子。
文檔編號G01R21/00GK2300110SQ9720338
公開日1998年12月9日 申請日期1997年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月14日
發(fā)明者徐東生, 路國華, 吳彩莉, 劉述蓮 申請人:北京無線電技術(shù)研究所