專利名稱：一種三相智能數(shù)顯儀表硬件系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能數(shù)顯儀表，特別涉及一種三相智能數(shù)顯 儀表硬件系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
智能數(shù)顯儀表是一種采用微處理器構(gòu)成的測量電壓、電流、有功 功率、無功功率、頻率等電參數(shù)的一種測量儀表，由于它具有高可靠 性、高靈敏度等特點(diǎn)，智能數(shù)顯儀表已在電力參數(shù)測量方面得到了廣 泛的運(yùn)用。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，智能數(shù)顯儀表的應(yīng)用領(lǐng)域也由 單一的專業(yè)電力用戶迅速地?cái)U(kuò)展到廠礦、企業(yè)、商業(yè)、部隊(duì)等終端用 戶。
目前，智能數(shù)顯儀表雖能滿足廣大用戶的一般需求，但也存在一 些不足如采樣精度只有10位，采樣值誤差較大；不能很好地實(shí)現(xiàn) 組網(wǎng)管理；不能很好地適應(yīng)惡劣的現(xiàn)場環(huán)境。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種三相智能數(shù)顯儀表硬件系統(tǒng)，克服 現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)智能數(shù)顯儀表硬件系統(tǒng)的高效率運(yùn)行，并使其 具有功耗低、精度高、智能化及性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下 一種三相智能數(shù)顯儀表硬件系統(tǒng)，包括CPU模塊，以及與CPU
模塊相連的綜合模塊和采樣模塊，其中，所述CPU模塊由CPU，以
及分別與CPU相連的數(shù)據(jù)存儲模塊、驅(qū)動電路及人機(jī)接口電路組成；綜合模塊由電源模塊、通訊模塊、開關(guān)量檢測模塊及輸出控制模塊組 成，所述電源模塊、通訊模塊、開關(guān)量檢測模塊及輸出控制模塊分別 通過彎針與CPU相連。
所述模擬量采樣模塊包括電壓采集模塊和電流采集模塊，電壓采
集模塊和電流采集模塊分別通過彎針與CPU相連。 所述采樣模塊為12位A/D采樣模塊。
所述人機(jī)接口電路包括3路顯示模塊、薄膜按鍵及9個狀態(tài)指示 燈，所述3路顯示模塊、薄膜按鍵及9個狀態(tài)指示燈均通過人機(jī)接口與 CPU相連。
所述3路顯示模塊中每一路顯示模塊均由四位數(shù)碼管構(gòu)成。 所述彎針為10針的彎針。
本實(shí)用新型中，綜合模塊與采樣模塊分別采用10針的彎針和 CPU模塊直接相連，這樣不但保證了 CPU模塊與綜合模塊、采樣模 塊信號交換的穩(wěn)定，也使整個硬件系統(tǒng)連接牢固，即使在惡劣的環(huán)境 中，本實(shí)用新型也能正常工作。另一方面，采集模塊獲取的三相電壓、 三相電流通過CPU及其他模塊處理后，由顯示模塊顯示出來，用戶 可以從數(shù)碼管上直觀地讀取電壓、電流值，十分方便。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果
(1) 本實(shí)用新型中各個電路以模塊化的形式相連，這樣在整個 硬件系統(tǒng)上各個模塊工作相對獨(dú)立，提高了整個硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定性和 易用性。
(2) 本實(shí)用新型集三相電壓、三相電流采集功能于一體，并可通過電壓、電流的采集來輕松實(shí)現(xiàn)有功功率、無功功率、功率因數(shù)及 頻率表的采集，從而實(shí)現(xiàn)了多種信號的采集功能，使本實(shí)用新型功能 更強(qiáng)大。
(3) 本實(shí)用新型采用12位模擬量采樣模塊，極大地提高了采樣 精度。
(4) 本實(shí)用新型具有較強(qiáng)的擴(kuò)展功能，如監(jiān)視開關(guān)狀態(tài)的兩路 開關(guān)量輸入和控制開關(guān)的兩路繼電器輸出，以及一路RS485/M0DBUS 通訊，對儀表進(jìn)行組網(wǎng)管理，用戶可以通過對繼電器輸出進(jìn)行參數(shù)設(shè) 定和遙控，方便地實(shí)現(xiàn)了整個硬件系統(tǒng)的自動控制。


附圖為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施方式

下面通過舉例來對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型的實(shí) 施方式不限于此。
如附圖所示， 一種三相智能數(shù)顯儀表硬件系統(tǒng)，包括CPU模塊， 以及與CPU模塊相連的綜合模塊和采樣模塊，所述綜合模塊與采樣模 塊分別采用10針的彎針和CUP模塊直接相連。
所述CPU模塊內(nèi)設(shè)有CPU、數(shù)據(jù)存儲、驅(qū)動電路和人機(jī)接口電
路，而綜合模塊由電源模塊、通訊模塊、開關(guān)量檢測模塊及輸出控制 模塊組成，采集模塊又包括電壓采集模塊和電流采集模塊。當(dāng)該硬件 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，采集模塊中的電流采集模塊通過運(yùn)算放大電路將采集的
電流信號放大傳輸?shù)紺PU模塊，電壓采集模塊將濾波后的電壓信號傳輸?shù)紺PU模塊中，為保證采集精度，采集模塊采用12位A/D采 樣模塊。CPU模塊中的CPU定時(shí)地將所采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字 信號，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理。在CPU處理模擬信號后，處理數(shù)據(jù) 一方面被輸送至綜合模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，另一方面還可以存儲在數(shù)據(jù) 存儲模塊E2PROM中，以備后用。數(shù)據(jù)被輸送至綜合模塊后，通過 顯示模塊顯示出來，同時(shí)由輸出控制模塊實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。
所述綜合模塊中，開關(guān)量檢測模塊通過光電隔離將強(qiáng)、弱電徹底 分離，提高了抗干擾能力；開關(guān)量檢測模塊對外界開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行檢 測，經(jīng)過光電隔離后直接傳輸?shù)紺PU模塊，以實(shí)現(xiàn)信號的采集功能; CPU模塊將開關(guān)量檢測模塊輸入的信號進(jìn)行處理，將結(jié)果送到顯示 模塊的狀態(tài)指示燈上進(jìn)行顯示或經(jīng)過通訊模塊傳送到遠(yuǎn)端設(shè)備。
所述CPU模塊與通訊模塊相連，使得整個硬件系統(tǒng)具有遙信、 遙測、遙控的功能，應(yīng)用中可方便地進(jìn)行組網(wǎng)管理。設(shè)置于CUP模 塊上的人機(jī)接口電路，以及綜合模塊上的通訊模塊，能夠輕松實(shí)現(xiàn)人 機(jī)對話，特別是通過通訊模塊能夠與遠(yuǎn)端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換及遙控操 作。所述人機(jī)接口電路包括用于顯示數(shù)據(jù)的3路四位數(shù)碼管、用于指 示狀態(tài)的9個指示燈以及實(shí)現(xiàn)參數(shù)輸入的薄膜按鍵。
通過上述設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型不僅實(shí)現(xiàn)了智能數(shù)顯儀表的智能化、 網(wǎng)絡(luò)化及信息化，同時(shí)，由于本實(shí)用新型的各個模塊相對獨(dú)立，使得 整個硬件系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性更高；在硬件的測試與維護(hù)上可以按模
塊功能進(jìn)行測試與維護(hù)，測試與維護(hù)方便，提高了工作效率。
權(quán)利要求1. 一種三相智能數(shù)顯儀表硬件系統(tǒng)，包括CPU模塊，以及與CPU模塊相連的綜合模塊和采樣模塊，其特征在于，所述CPU模塊由CPU，以及分別與CPU相連的數(shù)據(jù)存儲模塊、驅(qū)動電路及人機(jī)接口電路組成；綜合模塊由電源模塊、通訊模塊、開關(guān)量檢測模塊及輸出控制模塊組成，所述電源模塊、通訊模塊、開關(guān)量檢測模塊及輸出控制模塊分別通過彎針與CPU相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相智能數(shù)顯儀表硬件系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣模塊包括電壓采集模塊和電流采集模塊，電壓采集模塊和電流采集模塊分別通過彎針與CPU相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相智能數(shù)顯儀表硬件系統(tǒng)，其特征在 于，所述采樣模塊為12位A/D采樣模塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相智能數(shù)顯儀表硬件系統(tǒng)，其特征在 于，所述人機(jī)接口電路包括3路顯示模塊、薄膜按鍵及9個狀態(tài)指示燈， 所述3路顯示模塊、薄膜按鍵及9個狀態(tài)指示燈均通過人機(jī)接口與 CPU相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的三相智能數(shù)顯儀表硬件系統(tǒng)，其特征在 于，所述3路顯示模塊中每一路顯示模塊均由四位數(shù)碼管構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三相智能數(shù)顯儀表硬件系統(tǒng)，其特征 在于，所述彎針為10針的彎針。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種三相智能數(shù)顯儀表硬件系統(tǒng)，包括CPU模塊，以及分別與CPU模塊相連的綜合模塊和采樣模塊，所述CPU模塊包括CPU、數(shù)據(jù)存儲E2PROM、人機(jī)接口電路及驅(qū)動電路，所述人機(jī)接口電路包括3路4位數(shù)碼管構(gòu)成的顯示模塊、薄膜按鍵及9個狀態(tài)指示燈，所述3路4位數(shù)碼管構(gòu)成的顯示模塊、薄膜按鍵及兩個狀態(tài)指示燈均分別通過人機(jī)接口與CPU模塊相連；所述綜合模塊還包括電源模塊、開關(guān)量檢測模塊、輸出控制模塊、通訊模塊及接線端子；采樣模塊包括一個電壓采集模塊，一個電流采集模塊及接線端子。本實(shí)用新型具有精度高、功耗低、智能化程度高及工作性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。
文檔編號G01R31/00GK201251607SQ20082006512
公開日2009年6月3日 申請日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月16日
發(fā)明者臻 李 申請人:成都瑞科電氣有限公司