【PUMG530】PUMG530三相智能电力仪表拆解及原理图

PUMG530三相智能电力仪表拆解及原理图

过去我们常常看到电力仪表多是这样子的：

老式电表

通过这个黑乎乎的盒子，直接影响到家里每个月要支出的人民的币，每每想到就感觉这个东西真是NB玩意；后面上学做物理实验又接触到了这样的指针表，才开始慢慢明白的他们的工作原理（基于电磁感应原理）；在当今数字化的联网时代，这些产品应用领域越来越小，大家都更愿意接受大屏液晶的多功能智能表；小编今日有幸拿到一款NB的PUMG530三相智能电力仪表（电压/电流/功率/电度/功率因数等几十种电量监测功能，还可以实现谐波/不平衡率/波动/闪变/骤升/骤降等电能质量分析功能，标准的Modbus通信规约，超大液晶屏，外壳冷灰，外壳看不到任何固定螺丝），手痒难耐，迫不及待动手解剖。

准备工具：螺丝刀、电烙铁

三相智能电力仪表图示

外观：小编拿到PUMG530三相智能电力仪表后，前前后后观察了一下，如下图示，表上没有找到一只固定螺丝，细心研究后才明白，这个三相智能电力仪表用在配电盘柜上是采用的卡榫设计，只需要四角用卡榫卡紧就可以了，这样的安装方式真是简单到家。该表采用超大液晶屏，面贴设计采用磁贴风格，工艺十足且不缺时尚质感；侧面棱角分明，贴着公司的设备铭牌，深刻体现着工业标准化的特质；后端子双排设计，端子说明清晰明了，厂家据说有插拔专利设计，带我们拆解开来细细研究。

三相智能电力仪表卡扣设计

拆壳：经过小编细心研究，发现该三相智能电力仪表外壳组装是巧妙的运用壳体卡槽卡死的，只有暴力的用螺丝刀撬开，小编拿起螺丝刀小心翼翼的撬啊撬，终于弄开了，可是壳体上留下了清晰的划痕，见下图

内部电路板主要有三部分组成，显示屏后面是显示及控制主板，在主板上面插着2个扩展板，在这里我们可以清楚地看到所谓的插拔设计了，这样在保证基本功能的基础上可以满足客户的特别功能需求，只需要调整扩展板就可完成，达到客户需求定制的功能；这样的设计对厂家来说组装更加方便快捷，对设备的维修/升级更加方便，就像我们台式电脑的内存条一样简单。

三相智能电力仪表内部构造

的前面板上的，对于这种太简单了，十字螺丝刀轻松搞定，有图有真相：

拧下螺丝后发现，主板和显示屏及其驱动板是用插针连接在一块的，不仅感叹这个小盒子里面也是寸壳寸金啊，工程师太有才了。

三相智能电力仪表拆解

烙铁使用经验，对于新手不建议做此步骤。

   上面图中，左边为主控制板，中间为显示及按键板背面，右侧为显示及按键板的正面。

三相智能电力仪表内部板件

原理分析：作为有智慧的小编，不能只会是一名拆机达人，必须抱着深入学习的精神，下面我们来研究

一下三相智能电力仪表的工作原理：

1、电源，提供仪表内部各模块电路的工作电压；

2、采样过程，电流/电压信号取样（通过外置/内置的电流互感器和电压互感器，通过提高采样速度提高仪表的测量精度），输出一个模拟量信号经过运算放大后输送到CPU进行处理；

3、数据计算及分析，这个功能主要就是由CPU实现，通过对电压值、电流值、相位角运算出电度、功率、等参数，根据电能质量的各种算法得出谐波、不平衡率等电能质量参数的数值；

4、通信功能，作为智能化的仪表，必须能把测量数据转发给其他设备及系统，低压配电系统常用的通信接口都是RS485接口，通信规约采用Modbus或Profibus，只有具备这个功能才能真正实现智能配电的目标；

5、输入/输出功能，可以通过仪表的键盘对设备的参数进行设置及查看，通过显示屏实时显示当前数值；

6、控制功能，开关量输入可以实现逻辑报警输入的功能，继电器输出可以实现电压/电流越限报警、远程控制和逻辑输出的功能

三相智能电力仪表工作原理图

硬件分析：本次的三相智能电力仪表，只是一个标准功能的版本（除了显示按键板、主控板外，扩展板包括电源板及电压采集板），也是日常常用的功能，下面我们对每个电路板中的硬件加以分析：

1、主控板，图中1指示的就是仪表的大脑/CPU，我们可以清晰看到该芯片采用的是32位的意法半导体STM32芯片，速度高达72MHz，256KB的程序存储器和48K的RAM容量；2指示的是微处理器外置的晶振和时钟供电电池，保证断电情况数据不丢失；3是比例放大器，把采集的电压/电流模拟信号进行放大；4单片机所需要的3.6V电源电路。

2、显示板，图中红圈标明的是显示屏的驱动芯片HT16C23，HT16C23是一款存储器映射和多功能的LCD控制/驱动芯片。

3、电源板，图中1位置为仪表的交流电源电路，可以满足交流交流85~265V/直流80~300V都可正常工作；2电流互感器/CT；3串行通信模块，标准的RS485通信接口。

4、电压采集板，图中标注处为电压采集所需的分压电路和保护电路。

通过拆解我们不难看到，这个仪表的功能上还预留较多位置，比如开关量输入、继电器输出、温度检测、通信接口扩展等功能。

再来一张这个的三相智能电力仪表的全家福：

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