专利汇可以提供采用PWM乘法运算的集合型电子电度表专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种采用PWM乘法运算的集合型 电子 电度表,利用PWM乘法运算和集合结构的特点,通过共用 电压 PWM波,进一步节省多个电子电度表所需材料,简化 电路 和工艺,降低成本,提高可靠性。,下面是采用PWM乘法运算的集合型电子电度表专利的具体信息内容。
1、一种采用PWM乘法运算的集合型电子电度表,其特征在于:
(1)电压信号作PWM波调制,产生电压调宽脉冲,即电压PWM波;
(2)具有两个或两个以上在相同地点取同一相电的独立电能计量通道,可共用同一电压PWM波或PWM调制器。
2、根据权利要求1所述的采用PWM乘法运算的集合型电子电度表,其特征在于具有两个或两个以上在相同地点的电压PWM调制器可共用一个三角波或三角波发生器。
3、根据权利要求1所述的采用PWM乘法运算的集合型电子电度表,其特征在于电能传感器由电流/电压变换器、缓冲放大器、正反相电压开关和V-F变换器构成,其中电流/电压变换器将电流信号变换为电压信号,缓冲放大后用作正反相电压开关的参考端信号,配合电压PWM波实现U×I的乘法运算,所得的积为功率信号,经V-F变换器积分并变换为电能脉冲。
4、根据权利要求3所述的采用PWM乘法运算的集合型电子电度表,其特征在于电能传感器的功率信号可直接连至V-F变换器,也可在两者之间插入滤波器。
5、根据权利要求3所述的采用PWM乘法运算的集合型电子电度表,其特征在于电能传感器的电流/电压变换器可由电流互感器或分流器构成。
现时之电度表为一个用户(独立电能计量通道)一个电度表的单体结构,而实际中却有许多是多个是电度表共同安装于一个表箱内,而且磁电式电度表之间有磁耦合,会产生互扰,因此专利申请号93103041.2的申请中表述了一个低成本的电子电度表结构,然而仍未能充分利用集合结构的特点,也未明确具体的传感方式。
本实用新型的目的是提供一种采用PWM乘法运算的集合型电子电度表,具有更多共用部分,结构简洁、紧凑、低成本、工艺简单、高可靠等特点。
本实用新型通过充分利用PWM乘法原理与集合型的特点,实现上述目的,主要特点:
1、采用脉冲调制(PWM)乘法运算原理,亦称为时间分割乘法原理,实现P=U×I功率测量。
2、电压信号用作PWM波调制,产生电压调宽脉冲,即PWM波。
3、同一相线取电的电能计量通道可共用一个电压PWM波或PWM调制器。
4、三相电压之PWM调制器可共用一个三角波或三角波发生器,经比较器与电压信号比较,产生调宽脉冲--PWM波,见图4。
5、电能传感器由电流/电压变换器、缓冲放大器、正反相电压开关和V-F变换器构成,其中电流/电压变换器将电流信号变换为电压信号,缓冲放大后用作正反相电压开关的参考端信号Ey,配合电压PWM波实现U×I的乘法运算,所得的积为功率信号,经V-F变换器积分并变换为电能脉冲。
6、电能传感器的功率信号可直接连至V-F变换器,也可在两者之间插入滤波器。
而电能传感器的电流/电压变换器可由电流互感器或分流器构成。
7、电能传感器的电能输出为脉冲形式。
8、计数显示终端可用各种类型的单片机、单板机或门阵列等数字处理部件检测电能脉冲,并显示输出电能数据。
其中PWM波为二电平脉冲,因此在集合型并联负载时,无插入损耗和串扰 问题,兼容能力和抗干扰能力优于其它模拟乘法原理之集合型电度表,而结构和成本优于数字乘法原理之电度表。
与现有技术相比,本实用新型更简洁、紧凑、可靠,有更多共用部分,更低成本。
图1、图2、 PWM乘法器工作原理图。
图3、 常规PWM波调制器电路原理图。
图4、 三相电压PWM波调制器电路原理图。
图5、 电能传感器电路图。
图6、 集合型系统结构图。
PWM乘法运算原理:
电压比较器对三角波和调制信号比较后得脉冲输出,即PWM波,PWM波控制电压转换开关K,使Ex和-Ex交替输入滤波平均化电路,对应之平均值+eave和-eave分别为:
+eave=Ex×T1/(T1+T2) -eave=-Ex×T2/(T1+T2)
总的输出平均值为
Eo=+eave+(-eave)=Ex×(T1-T2)/(T1+T2)
因用Ey进行(T1-T2)/(T1+T2)脉冲宽度调制
所以Eyoc(T1-T2)/(T1+T2) EoocEx×Ey
工作原理参见图1、图2。
附图说明:
图1:Ey调宽脉冲控制开关K轮流接通+Ex和-Ex,在平均化后得乘积Eo输出。 图2:低频信号Ey对于高频三角波为基本不变,三角波与Ey比较成为PWM波,并对Ex取样,得平均值Eo。
图3:三角波发生器产生线性对称三角波,经比较器与Ey比较产生PWM波;PWM波调制正反相电压开关K,令Ex经K轮流输出EX和-Ex,AZ为低通滤波器,作平滑化处理,产生平滑的乘积Eo;图中虚线框部分为正反相电压开关K,它的作用是在脉冲f控制下使输入之Ex信号变为与f相关之幅度为+Ex和-Ex之脉冲信号输出。
图4:三角波发生器产生线性对称三角波,经比较器后产生三相电压PWM波:fA.fB.fC。
图5:电能传感器包括电流/电压变换器、缓冲放大器、正反相电压开关和V-F变换器构成,其中电流/电压变换器将电流信号I变换为电压信号,缓冲放大后用作正反相电压开关的参考端信号Ex,电压PWM波控制正反相电压开关实现U×I的乘法运算,所得的积为功率信号,经V-F变换器积分并变换为电能脉冲。
图6:F为图4所示三相电压PWM波调制器,将UA.UB.UC变为fA.fB.fC,C1……Cn为图5所示电能传感器,Ii为电流输入端,fx为电流对相之电压PWM波;Wi为输出电能信号,S为计数显示终端,P为系统电源。
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