[科普中國]-多功能計量插座

多功能計量插座是一種帶背光及中文顯示、量程更寬、帶工況報警、自動電費計算，內(nèi)部使用負(fù)感線圈檢測，功率更大，計量更準(zhǔn)確，現(xiàn)在有白色綠色版本。這種插座的主要功能就是用來測量家用電器的功率和電源電壓。

簡介由于經(jīng)濟的高速發(fā)展，使電力供應(yīng)越來越緊張。低碳經(jīng)濟、綠色環(huán)保、科學(xué)化發(fā)展，更要求我們節(jié)約能源。因此國家對節(jié)能降耗的精細(xì)化管理逐步深化。同時隨著家用用電設(shè)備越來越多，普通民眾也開始關(guān)注家電的用電量。不少單位對用電設(shè)備的電器性能、耗電量、定時控制等更是十分重視。本插座式多功能儀表的研制，就可以很好的解決上述問題。它不僅能夠顯示用電狀況（測量電壓、電流、功率、功率因數(shù)和用電量）、而且還能實現(xiàn)定時開關(guān)，并能運用Zigbee、430M無線射頻/RS485、Internet技術(shù)，自動組網(wǎng)，實現(xiàn)集抄及遠(yuǎn)程控制?？梢园惭b在墻壁上代替普通墻壁插座，也可以作為多功能儀表使用，同時實現(xiàn)用電計量功能、定時開關(guān)功能。因此可廣泛用于家庭、學(xué)校、機關(guān)、單位進(jìn)行用電管理計量與節(jié)能控制。還可以便捷的用于學(xué)校實驗室電氣參數(shù)的測量。通過電流或用電量的檢測，不僅可以判斷設(shè)備的節(jié)電性能，還可以方便的判斷設(shè)備是否具有軟啟動和變頻功能。1

插座式多功能計量儀表的研制主要技術(shù)方案1、計量插座由LCD顯示模塊、電能采集部分、繼電器控制部分、無線/RS485通訊模塊、以及具有電測量功能的主芯片組成。

2、計量插座的CPU選用8位51內(nèi)核的處理器芯片ATT7027，它完成所有的單相電能計量的全部功能，包括有功功率與有功電能、無功功率與無功電能、視在功率與視在電能、電壓有效值、電流有效值及頻率計算等，支持靈活的防竊電方案和校表方案。

3、數(shù)據(jù)采集測量單元采用2通道16位A/D對交流采樣、數(shù)字濾波與校準(zhǔn)、合理的數(shù)據(jù)處理算法，保證數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。單片機系統(tǒng)先對AD芯片初始化，并將各參數(shù)從內(nèi)部FLASH中讀出，放入RAM中；AD完成一次轉(zhuǎn)換后將數(shù)據(jù)放入相應(yīng)的寄存器中，CPU對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到滿量程的百分?jǐn)?shù)暫存于RAM中。CPU的串口通過無線/RS485模塊連接，無線/RS485總線上數(shù)據(jù)經(jīng)接口芯片轉(zhuǎn)換后由CPU接收，模塊CPU收到正確命令后將根據(jù)命令進(jìn)行回答，如配置模塊，返回數(shù)據(jù)等。

4、無線傳輸與自動組網(wǎng)

為方便實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，插座內(nèi)部嵌入無線射頻模塊，采用CC 1000作為核心部件，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，方便組成系統(tǒng)。內(nèi)置自動組網(wǎng)協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)接力方式傳輸，保證遠(yuǎn)距離傳輸?shù)目煽俊㈧`活。

5、自身供電問題

插座要解決在工作過程當(dāng)中自身供電問題，一般的電源及變壓器限于體積，不可能在其中應(yīng)用，必須通過線性直接降壓，并再進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，才能保證設(shè)備自身正常工作。本設(shè)計通過阻容降壓，并進(jìn)行了電源抗干擾設(shè)計，滿足了要求。

6、提高抗干擾性能

為增強產(chǎn)品的抗電磁干擾性能，通過在電路上增加熱敏電阻、壓敏電阻，通過光電耦合器件等方式，提高產(chǎn)品的抗干擾性能。1

創(chuàng)新點1、國內(nèi)首款同時具有電流、電壓、功率因數(shù)、功率測量顯示，電能計量顯示，實時時鐘顯示，定時控制，網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)傳功能的系列化插座產(chǎn)品。

2、多量程、多種安裝方式，具有配電箱用導(dǎo)軌安裝式；臥墻安裝式；多孔插排式；轉(zhuǎn)接插頭式，帶無線遠(yuǎn)傳式和不帶遠(yuǎn)傳式，選用方便，適應(yīng)范圍廣。

3、具有無線遠(yuǎn)傳組網(wǎng)功能，便于大型公共建筑能耗監(jiān)控。

4、產(chǎn)品采用自主研發(fā)的SOC電測量芯片，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，優(yōu)于國內(nèi)外同類產(chǎn)品。1

主要技術(shù)指標(biāo)電壓、電流0.5級；

有功功率、有功電能、功率因數(shù)1級；

電壓量程：180～250V；

過載能力：1.2倍量程/正確測量；

輸入電流：電流量程：0～10A/0～16A/0～60A；

過載能力：1.2倍量程/正確測量；超過1.6倍量程10秒內(nèi)斷開繼電器，視當(dāng)前電流大小決定時間快慢；

工作環(huán)境：工作溫度：- 20～70℃ ；存儲溫度：-40～ 85℃ ；相對濕度≤ 90%，86～106kPa，無腐蝕氣體場所。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

宋春霖 - 副教授 - 江南大學(xué)