智能电表设计方案，智能电表的设计及原理

很多朋友对智能电表设计方案，智能电表的设计及原理不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

今天给大家介绍一款拥有国家发明专利——号的智能电表，该专利由佛山市启正电气有限公司申请，并于2017年7月25日获得授权并公告。

发明内容本实用新型涉及一种低压电器，尤其涉及一种电工仪表。

背景技术目前，智能电表因其功能齐全而广泛应用于供配电领域，取代了传统电表。不过，智能电表的功能也比较强大，使用的功能器件也很多。另外，其工作环境中的电磁干扰也比较高。强，导致结构相对复杂，导致综合成本较高，功耗过大，可靠性不理想。

发明内容为了解决现有智能电表的上述缺陷，本实用新型提供了一种结构科学、简单、功耗低、成本低的智能电表。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的方案是：一种智能电表，包括壳体、安装部件和电路部件；壳体背面设有与电路元件电连接的接线端子；电路元件设置于壳体内；其特点是：该电路组件包括以下电路： 外部连接端子，用于外部信号的输入或输出连接；系统直流供电电路，负责为各部分电路供电；单片机电路，用作各种输入信号和输出信号的处理单元和控制单元；按钮，直接连接到单片机电路的输入端，用于向单片机电路输入人机交互指令；单相或三相电压采样电路，直接与单片机电路的功能输入端连接，由单片机电路进行信号处理和A/D转换处理；电流传感电路的输出端与外部连接端连接，作为电流信号传感器，获取系统的单相或三相电流信号。

电流采样电路的输出端连接有单相或三相电流信号转换电路，用于将电流采样电路的电流信号转换为电压信号；单相或三相电流信号调制电路的输入端与电流信号转换电路连接。其输出端与单片机电路的输入端连接，将输入电流信号转换得到的电压信号发送至单片机电路，由单片机电路对输入电压信号进行处理；显示模块电路直接与单片机电路的输出端连接，单片机电路控制其显示；可编程存储电路通过光电隔离器与单片机电路的IIC总线接口连接，由单片机电路擦除和写入数据信息； LED状态指示电路直接连接到单片机电路的输出端。单片机电路控制其发光，并配合显示模块电路进行状态指示。通信电路通过光电隔离器与微控制器电路连接。线路接口连接，由单片机电路控制，与外围设备进行通信。

在线编程电路直接与单片机电路的在线编程接口连接，用于将单片机电路编程到单片机电路内部的存储器中；继电器输出电路直接连接到单片机电路的输出端。连接，其动作由单片机电路控制，其输出端与外部连接端子连接；遥信信号输入电路直接连接到单片机电路的输入端，用于获取断路器、重合器、继电器等的触头位移信息。

作为上述方案的进一步说明，上述的系统直流电源电路包括两个独立的5V直流电压输出电源模块，以及一个输出3.3V直流电压的主芯片稳压电路。主芯片稳压电路是单片机电路。提供电源，主芯片稳压电路接5V直流电压之一。

作为对上述方案的进一步说明，上述微控制器为电表芯片，型号为71M6541D；电表芯片外接晶振电路，电表芯片的供电端连接3.3V主芯片稳压电路的输出端。

作为对上述方案的进一步说明，上述电流传感电路由电流互感器组成，单相或三相电流信号转换电路包括并联在相应电流输出端的电压转换电阻。变压器；单相或三相电流信号调制电路均包括以下阻容网络电路单元。阻容网络电路单元包括两个串联电阻组成的电阻组和两个串联电容组成的电容组。电阻组和电容组并联于电压转换电阻的两端。电阻组和电容组的两端各连接一个电阻。电阻组和电容组的中点连接在一起，作为电流转换为电压后的电压信号的公共参考电位端，定义为信号地端；电容组两端连接电表芯片对应的A/D转换输入端。电容组两端与电表芯片的连接点与主芯片稳压电路地线之间连接有抗干扰电容；信号地端连接电表芯片的参考电压。信号地端通过电感连接至主芯片的稳压电路的输出端。

由上可见，本实用新型具有以下优点：是一种具有可编程测量、显示、报警、数字通讯、模拟变送输出等功能的智能仪表，广泛应用于变电站自动化、配电自动化等领域。智能楼宇、自动化生产线、及测试。台湾等真实有效值测量，精度高，稳定性好。结合系统软件，可通过仪表按钮现场设置变比，使用方便、灵活。 4位亮红色数码管显示；可选配一路或两路继电器报警输出，实现上下限报警功能；可选配RS485数字通讯接口，可与各种PLC、HMI、组态软件联网；结构科学结构简单、功能多、使用零部件少、易于制造、体积小。

以上知识分享希望能够帮助到大家！