電表快速查竊儀的制作方法
【專利摘要】一種電表快速查竊儀，包括主機(jī)殼體、鉗表和工作電路板，所述的主機(jī)殼體上設(shè)有液晶屏觀察窗，所述的鉗表由鉗頭殼體和鐵芯組成，所述的工作電路板安裝在主機(jī)殼體內(nèi)，其特征是：所述的工作電路板上包括有主控CPU、前端信號(hào)調(diào)理電路、鍵盤電路、語(yǔ)音電路、電源電路和LCD液晶接口電路。其優(yōu)點(diǎn)為，該查竊儀為適用于現(xiàn)場(chǎng)的微型手持式電測(cè)儀表，便于攜帶，接線容易，采集信號(hào)時(shí)不易受到干擾，測(cè)量數(shù)據(jù)精確，操作簡(jiǎn)單，并且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電路內(nèi)部數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單，計(jì)算速度快，能夠快速判斷出電能表是否正常，有、無(wú)竊電行為，同時(shí)發(fā)出靚麗人聲語(yǔ)音提示，更人性化，使用起來(lái)更簡(jiǎn)便。
【專利說(shuō)明】電表快速查竊儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電表查竊儀，特別是一種電表快速查竊儀，適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量電能表電參數(shù)，從而判斷電能表是否正常，有、無(wú)竊電行為。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,現(xiàn)有的電能表現(xiàn)場(chǎng)查竊設(shè)備大都米用主機(jī)和鉗表分開(kāi)的結(jié)構(gòu)，鉗表和主機(jī)必須通過(guò)很長(zhǎng)的線連接，因而，這種結(jié)構(gòu)的查竊設(shè)備接線繁瑣，并且采集信號(hào)時(shí)容易受到干擾，操作復(fù)雜，測(cè)量數(shù)據(jù)不精確，使用起來(lái)很不方便。另外，雖然現(xiàn)在也有鉗表和主機(jī)集合為一體的電能表查竊儀，但其電路結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，電路內(nèi)部數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程也非常繁雜，計(jì)算速度較慢；因此，維護(hù)起來(lái)比較麻煩，也不便于快速查竊電。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是:設(shè)計(jì)一種鉗表和主機(jī)集合為一體的電表快速查竊儀，該查竊儀為適用于現(xiàn)場(chǎng)的微型手持式電測(cè)儀表，便于攜帶，接線容易，采集信號(hào)時(shí)不易受到干擾，測(cè)量數(shù)據(jù)精確，操作簡(jiǎn)單，并且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電路內(nèi)部數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單，計(jì)算速度快，能夠快速判斷出電能表是否正常，有、無(wú)竊電行為，使用起來(lái)更簡(jiǎn)便。
[0004]本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]本電表快速查竊儀，包括主機(jī)殼體、鉗表和工作電路板，所述的主機(jī)殼體上設(shè)有液晶屏觀察窗，所述的鉗表由鉗頭殼體和鐵芯組成，所述的工作電路板安裝在主機(jī)殼體內(nèi)，其特征是:所述的工作電路板上包括有主控CPU、前端信號(hào)調(diào)理電路、鍵盤電路、語(yǔ)音電路、電源電路和IXD液晶接口電路，主控CPU內(nèi)有微控制器U5，外部時(shí)鐘電路、下拉電阻R17、CPU上電復(fù)位電路、CPU電源VCC退耦電容、有極性電容E5、AD接口模擬電源濾波電路和O歐電阻R21，其中，微控制器U5的型號(hào)為STM32F100CBT6，外部時(shí)鐘電路內(nèi)有8M晶振Yl以及電容C7和C8，CPU上電復(fù)位電路內(nèi)有電阻R18和電容C9，CPU電源VCC退耦電容內(nèi)有電容C10、Cll和C12，AD接口模擬電源濾波電路內(nèi)有電感L2、電容C13和有極性電容E6 ;前端信號(hào)調(diào)理電路內(nèi)有四通道高精度運(yùn)算放大器中的電壓跟隨器U2A、U2C和U2D、交流電流采樣輸入端子P1、交流電壓輸入端子P2、電阻R1、R3?RlO和R12、電容Cl?C3以及鉗位二極管Dl和D3?D5，其四通道高精度運(yùn)算放大器的型號(hào)為SGM8554，鉗位二極管Dl和D3?D5的型號(hào)均為IN4148 ;鍵盤電路內(nèi)有控制按鍵KEYl和KEY2以及電阻Rll和R13 ;語(yǔ)音電路內(nèi)有音頻功放芯片U3、有極性電容E3和E4、電容C4和C5、電阻R14和R15以及喇叭SPl，其音頻功放芯片U3的型號(hào)為SGM4890YMS ;電源電路內(nèi)有電池BT1、開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器U1、有極性電容El和E2、二極管D2、電感L1、電阻R2以及撥碼開(kāi)關(guān)SI，其開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的型號(hào)為L(zhǎng)M2596S-3.3，二極管D2的型號(hào)為STPS2L25U，電感LI的型號(hào)為D03316P-104，撥碼開(kāi)關(guān)SI的型號(hào)為SW DIP-6 ;IXD液晶接口電路內(nèi)有IXD驅(qū)動(dòng)器U4、電阻R16、電容C6和4位7段數(shù)碼IXD液晶屏DSl，其IXD驅(qū)動(dòng)器U4的型號(hào)為HT1621B，4位7段數(shù)碼IXD液晶屏DSl的型號(hào)為 GDC8310 ；[0006]其連接關(guān)系為:在主控CPU內(nèi)，微控制器U5的第I引腳連接由電源電路產(chǎn)生的3.3V直流電壓VCC3.3，微控制器U5的第23、第35和第47引腳相互短接后接數(shù)字地，外部時(shí)鐘電路晶振Yl的兩端分別連接到微控制器U5的第5和第6引腳，下拉電阻R17的一端接數(shù)字地，其另一端連接到微控制器U5的第44引腳，CPU上電復(fù)位電路內(nèi)電阻R18和電容C9的一端均連接到微控制器U5的第7引腳，電阻R18的另一端連接3.3V直流電壓VCC3.3，電容C9的另一端接數(shù)字地，CPU電源VCC退耦電容內(nèi)電容C10、C11和C12的一端分別連接到微控制器U5的第24、第36和第48引腳，其另一端均接數(shù)字地，有極性電容E5的正極連接3.3V直流電壓VCC3.3，并同時(shí)與微控制器U5的第24、第36和第48引腳相連接，有極性電容E5的負(fù)極接數(shù)字地，AD接口模擬電源濾波電路內(nèi)電感L2的一端連接3.3V直流電壓VCC3.3，電感L2的另一端連接到微控制器U5的第9引腳，并引出模擬電源電壓信號(hào)AVCC，電容C13的一端連接有極性電容E6的正極，并同時(shí)連接電感L2的另一端，電容C13的另一端和有極性電容E6的負(fù)極均連接到微控制器U5的第8引腳，O歐電阻R21為數(shù)字地和模擬地單點(diǎn)連接電阻，其一端連接到微控制器U5的第8引腳，其另一端接數(shù)字地；在前端信號(hào)調(diào)理電路內(nèi)，四通道高精度運(yùn)算放大器中的電壓跟隨器U2A、U2C和U2D的正電源連接端均連接由主控CPU內(nèi)引出的模擬電源電壓信號(hào)AVCC，其中，電壓跟隨器U2A的正電源連接端與模擬地之間還連接有電容C2，電壓跟隨器U2A、U2C和U2D的負(fù)電源連接端均接模擬地，電壓跟隨器U2D以及電阻R6和R9構(gòu)成1.65V電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生電路，電阻R6的一端與電阻R9的一端相連接后，再連接到電壓跟隨器U2D的反相輸入端，電阻R6的另一端連接模擬電源電壓信號(hào)AVCC，電阻R9的另一端接模擬地，電壓跟隨器U2D的輸出端與其同相輸入端相連接，并引出1.65V電壓基準(zhǔn)信號(hào)REF，交流電流采樣輸入端子Pl連接繞在鉗表鐵芯上漆包線輸出線的兩端，交流電流采樣輸入端子Pl的第I引腳連接電阻R3的一端，交流電流采樣輸入端子Pl的第2引腳連接電阻R3的另一端以及電阻R4的一端，電阻R4的另一端連接1.65V電壓基準(zhǔn)信號(hào)REF，鉗位二極管Dl的正極與鉗位二極管D3的負(fù)極以及電阻R3的一端相連接后，再連接到電壓跟隨器U2A的同相輸入端，鉗位二極管Dl的負(fù)極連接模擬電源電壓信號(hào)AVCC，鉗位二極管D3的正極接模擬地，電壓跟隨器U2A的輸出端與其反相輸入端相連接，并同時(shí)連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端連接電容Cl的一端，電容Cl的另一端接模擬地，交流電壓輸入端子P2連接交流O?400V電源，交流電壓輸入端子P2的第I和第2引腳分別連接電阻R5和電阻RlO的一端，電阻R5和電阻RlO的另一端分別連接電阻R8的兩端，電阻R12的一端連接電阻RlO的一端，電阻R12的另一端連接1.65V電壓基準(zhǔn)信號(hào)REF，鉗位二極管D4的正極與鉗位二極管D5的負(fù)極以及電阻RlO的另一端相連接后，再連接到電壓跟隨器U2C的同相輸入端，鉗位二極管D4的負(fù)極連接模擬電源電壓信號(hào)AVCC，鉗位二極管D5的正極接模擬地，電壓跟隨器U2C的輸出端與其反相輸入端相連接，并同時(shí)連接電阻R7的一端，電阻R7的另一端連接電容C3的一端，電容C3的另一端接模擬地；前端信號(hào)調(diào)理電路與主控CPU之間，電阻Rl的另一端連接到微控制器U5的第12引腳，電阻R7的另一端連接到微控制器U5的第13引腳；在鍵盤電路內(nèi)，控制按鍵KEYl的第1、第2、第4和第5端子相互短接，控制按鍵KEYl的第3和第6端子短接后連接電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端連接3.3V直流電壓VCC3.3，并同時(shí)連接電阻Rl3的一端，電阻Rl3的另一端連接控制按鍵KEY2的第2和第3端子，控制按鍵KEY2的第I和第4端子相短接；鍵盤電路與主控CPU之間，控制按鍵KEYl的第5端子連接到微控制器U5的第32引腳，控制按鍵KEY2的第I端子連接到微控制器U5的第33引腳；在語(yǔ)音電路內(nèi)，音頻功放芯片U3的第6引腳連接3.3V直流電壓VCC3.3，并同時(shí)連接有極性電容E3的正極，有極性電容E3的負(fù)極連接到音頻功放芯片U3的第7引腳，音頻功放芯片U3的第I引腳連接電容C4的一端，電容C4的另一端與有極性電容E4的負(fù)極相連接，并接數(shù)字地，有極性電容E4的正極與音頻功放芯片U3的第2及第3引腳相連接，音頻功放芯片U3的第4引腳連接電阻R14和電阻R15的一端，電阻R14的另一端連接電容C5的一端，電阻R15的另一端連接到音頻功放芯片U3的第5引腳，喇叭SPl的兩端連接到音頻功放芯片U3的第5和第8引腳；語(yǔ)音電路與主控CPU之間，電容C5的另一端連接到微控制器U5的第14引腳，音頻功放芯片U3的第I引腳連接微控制器U5的第15引腳；在電源電路內(nèi)，開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第I引腳連接撥碼開(kāi)關(guān)SI的第I端子，并同時(shí)連接有極性電容E2的正極，有極性電容E2的負(fù)極連接電池BTl的負(fù)極，并同時(shí)連接開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第3和第5引腳，開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第3引腳接數(shù)字地，電池BTl的正極連接撥碼開(kāi)關(guān)SI的第2端子，開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第2引腳連接二極管D2的負(fù)極和電感LI的一端，二極管D2的正極接數(shù)字地，并同時(shí)連接有極性電容El的負(fù)極，有極性電容El的正極連接電感LI的另一端，電感LI的另一端產(chǎn)生3.3V直流電壓VCC3.3，同時(shí)連接到開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第4引腳，撥碼開(kāi)關(guān)SI的第5和第7端子短接后，連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端與電感LI的另一端相連接；電源電路與主控CPU之間，撥碼開(kāi)關(guān)SI的第6和第8端子分別連接到微控制器U5的第42和第43引腳；在IXD液晶接口電路內(nèi)，IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第8引腳連接電阻R16的一端，電阻R16的另一端連接3.3V直流電壓VCC3.3，并同時(shí)連接IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第9引腳和電容C6的一端，電容C6的另一端接數(shù)字地，4位7段數(shù)碼IXD液晶屏DSl的第I?4引腳分別與IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第16?13引腳相連接，4位7段數(shù)碼IXD液晶屏DSl的第5?13引腳分別與IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第48?40引腳相連接；IXD液晶接口電路與主控CPU之間，IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第I?4引腳分別與微控制器U5的第4、第3、第2和第46引腳相連接。
[0007]本實(shí)用新型在電源電路內(nèi)，電池BTl為9V堿性電池。
[0008]本實(shí)用新型在電源電路內(nèi)，撥碼開(kāi)關(guān)SI為轉(zhuǎn)盤撥碼開(kāi)關(guān)。
[0009]本實(shí)用新型的IXD液晶接口電路與主控CPU之間，IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第I?4引腳通過(guò)SPI通訊接口分別與微控制器U5的第4、第3、第2和第46引腳相連接。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:1)該查竊儀為適用于現(xiàn)場(chǎng)的微型手持式電測(cè)儀表，便于攜帶；2)采用鉗表和主機(jī)集合為一體的設(shè)計(jì)，且采用32位Cortex-M3內(nèi)核微控制器控制，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用過(guò)程中不停電、不改變計(jì)量電能表回路接線，只要使鉗表分別卡入電能表的火線入線和零線出線，即可測(cè)得電能表線路的火線入線電流和零線出線電流，進(jìn)而通過(guò)查竊儀主控CPU的快速計(jì)算，迅速判斷出電能表是否正常，有、無(wú)竊電行為，同時(shí)發(fā)出靚麗人聲語(yǔ)音提示，接線容易，操作簡(jiǎn)單，電路內(nèi)部數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單，計(jì)算速度快，更人性化，使用起來(lái)更簡(jiǎn)便；3)鉗表接線短，能夠避免采集信號(hào)時(shí)受到干擾，測(cè)量數(shù)據(jù)更加精確。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是工作電路板的總體框架圖；
[0012]圖2是主控CPU原理圖；
[0013]圖3是前端信號(hào)調(diào)理電路原理圖；[0014]圖4是鍵盤電路原理圖；
[0015]圖5是語(yǔ)音電路原理圖；
[0016]圖6是電源電路原理圖；
[0017]圖7是IXD液晶接口電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1-7所示，本電表快速查竊儀，包括主機(jī)殼體、鉗表和工作電路板，所述的主機(jī)殼體上設(shè)有液晶屏觀察窗，所述的鉗表由鉗頭殼體和鐵芯組成，所述的工作電路板安裝在主機(jī)殼體內(nèi)，其特征是:所述的工作電路板上包括有主控CPU1、前端信號(hào)調(diào)理電路2、鍵盤電路3、語(yǔ)音電路4、電源電路5和IXD液晶接口電路6，主控CPUl內(nèi)有微控制器U5，外部時(shí)鐘電路、下拉電阻Rl7、CPU上電復(fù)位電路、CPU電源VCC退耦電容、有極性電容E5、AD接口模擬電源濾波電路和O歐電阻R21，其中，微控制器U5的型號(hào)為STM32F100CBT6，外部時(shí)鐘電路內(nèi)有8M晶振Yl以及電容C7和C8，CPU上電復(fù)位電路內(nèi)有電阻R18和電容C9，CPU電源VCC退耦電容內(nèi)有電容C10、C11和C12，AD接口模擬電源濾波電路內(nèi)有電感L2、電容C13和有極性電容E6 ;前端信號(hào)調(diào)理電路2內(nèi)有四通道高精度運(yùn)算放大器中的電壓跟隨器U2A、U2C和U2D、交流電流采樣輸入端子P1、交流電壓輸入端子P2、電阻R1、R3?RlO和R12、電容Cl?C3以及鉗位二極管Dl和D3?D5，其四通道高精度運(yùn)算放大器的型號(hào)為SGM8554，鉗位二極管Dl和D3?D5的型號(hào)均為IN4148 ;鍵盤電路3內(nèi)有控制按鍵KEYl和KEY2以及電阻Rll和R13 ;語(yǔ)音電路4內(nèi)有音頻功放芯片U3、有極性電容E3和E4、電容C4和C5、電阻R14和R15以及喇叭SP1，其音頻功放芯片U3的型號(hào)為SGM4890YMS ;電源電路5內(nèi)有電池BTl、開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul、有極性電容El和E2、二極管D2、電感L1、電阻R2以及撥碼開(kāi)關(guān)SI，其開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的型號(hào)為L(zhǎng)M2596S-3.3，二極管D2的型號(hào)為STPS2L25U，電感LI的型號(hào)為D03316P-104，撥碼開(kāi)關(guān)SI的型號(hào)為SW DIP-6 ;LCD液晶接口電路6內(nèi)有LCD驅(qū)動(dòng)器U4、電阻R16、電容C6和4位7段數(shù)碼IXD液晶屏DS1，其IXD驅(qū)動(dòng)器U4的型號(hào)為HT1621B，4位7段數(shù)碼LCD液晶屏DSl的型號(hào)為GDC8310 ；
[0019]其連接關(guān)系為:在主控CPUl內(nèi)，微控制器U5的第I引腳連接由電源電路5產(chǎn)生的
3.3V直流電壓VCC3.3，微控制器U5的第23、第35和第47引腳相互短接后接數(shù)字地，外部時(shí)鐘電路晶振Yl的兩端分別連接到微控制器U5的第5和第6引腳，下拉電阻R17的一端接數(shù)字地，其另一端連接到微控制器U5的第44引腳，CPU上電復(fù)位電路內(nèi)電阻R18和電容C9的一端均連接到微控制器U5的第7引腳，電阻R18的另一端連接3.3V直流電壓VCC3.3，電容C9的另一端接數(shù)字地，CPU電源VCC退耦電容內(nèi)電容C10、C11和C12的一端分別連接到微控制器U5的第24、第36和第48引腳，其另一端均接數(shù)字地，有極性電容E5的正極連接3.3V直流電壓VCC3.3，并同時(shí)與微控制器U5的第24、第36和第48引腳相連接，有極性電容E5的負(fù)極接數(shù)字地，AD接口模擬電源濾波電路內(nèi)電感L2的一端連接3.3V直流電壓VCC3.3，電感L2的另一端連接到微控制器U5的第9引腳，并引出模擬電源電壓信號(hào)AVCC，電容C13的一端連接有極性電容E6的正極，并同時(shí)連接電感L2的另一端，電容C13的另一端和有極性電容E6的負(fù)極均連接到微控制器U5的第8引腳，O歐電阻R21為數(shù)字地和模擬地單點(diǎn)連接電阻，其一端連接到微控制器U5的第8引腳，其另一端接數(shù)字地；在前端信號(hào)調(diào)理電路2內(nèi)，四通道高精度運(yùn)算放大器中的電壓跟隨器U2A、U2C和U2D的正電源連接端均連接由主控CPUl內(nèi)引出的模擬電源電壓信號(hào)AVCC，其中，電壓跟隨器U2A的正電源連接端與模擬地之間還連接有電容C2，電壓跟隨器U2A、U2C和U2D的負(fù)電源連接端均接模擬地，電壓跟隨器U2D以及電阻R6和R9構(gòu)成1.65V電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生電路，電阻R6的一端與電阻R9的一端相連接后，再連接到電壓跟隨器U2D的反相輸入端，電阻R6的另一端連接模擬電源電壓信號(hào)AVCC，電阻R9的另一端接模擬地，電壓跟隨器U2D的輸出端與其同相輸入端相連接，并引出1.65V電壓基準(zhǔn)信號(hào)REF，交流電流采樣輸入端子Pl連接繞在鉗表鐵芯上漆包線輸出線的兩端，交流電流采樣輸入端子Pl的第I引腳連接電阻R3的一端，交流電流采樣輸入端子Pl的第2引腳連接電阻R3的另一端以及電阻R4的一端，電阻R4的另一端連接
1.65V電壓基準(zhǔn)信號(hào)REF，鉗位二極管Dl的正極與鉗位二極管D3的負(fù)極以及電阻R3的一端相連接后，再連接到電壓跟隨器U2A的同相輸入端，鉗位二極管Dl的負(fù)極連接模擬電源電壓信號(hào)AVCC，鉗位二極管D3的正極接模擬地，電壓跟隨器U2A的輸出端與其反相輸入端相連接，并同時(shí)連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端連接電容Cl的一端，電容Cl的另一端接模擬地，交流電壓輸入端子P2連接交流O?400V電源，交流電壓輸入端子P2的第I和第2引腳分別連接電阻R5和電阻RlO的一端，電阻R5和電阻RlO的另一端分別連接電阻R8的兩端，電阻R12的一端連接電阻RlO的一端，電阻R12的另一端連接1.65V電壓基準(zhǔn)信號(hào)REF，鉗位二極管D4的正極與鉗位二極管D5的負(fù)極以及電阻RlO的另一端相連接后，再連接到電壓跟隨器U2C的同相輸入端，鉗位二極管D4的負(fù)極連接模擬電源電壓信號(hào)AVCC，鉗位二極管D5的正極接模擬地，電壓跟隨器U2C的輸出端與其反相輸入端相連接，并同時(shí)連接電阻R7的一端，電阻R7的另一端連接電容C3的一端，電容C3的另一端接模擬地；前端信號(hào)調(diào)理電路2與主控CPUl之間，電阻Rl的另一端連接到微控制器U5的第12引腳，電阻R7的另一端連接到微控制器U5的第13引腳；在鍵盤電路3內(nèi)，控制按鍵KEYl的第1、第2、第4和第5端子相互短接，控制按鍵KEYl的第3和第6端子短接后連接電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端連接3.3V直流電壓VCC3.3，并同時(shí)連接電阻R13的一端，電阻R13的另一端連接控制按鍵KEY2的第2和第3端子，控制按鍵KEY2的第I和第4端子相短接；鍵盤電路3與主控CPUl之間，控制按鍵KEYl的第5端子連接到微控制器U5的第32引腳，控制按鍵KEY2的第I端子連接到微控制器U5的第33引腳；在語(yǔ)音電路4內(nèi)，音頻功放芯片U3的第6引腳連接3.3V直流電壓VCC3.3，并同時(shí)連接有極性電容E3的正極，有極性電容E3的負(fù)極連接到音頻功放芯片U3的第7引腳，音頻功放芯片U3的第I引腳連接電容C4的一端，電容C4的另一端與有極性電容E4的負(fù)極相連接，并接數(shù)字地，有極性電容E4的正極與音頻功放芯片U3的第2及第3引腳相連接，音頻功放芯片U3的第4引腳連接電阻R14和電阻R15的一端，電阻R14的另一端連接電容C5的一端，電阻R15的另一端連接到音頻功放芯片U3的第5引腳，喇叭SPl的兩端連接到音頻功放芯片U3的第5和第8引腳；語(yǔ)音電路4與主控CPUl之間，電容C5的另一端連接到微控制器U5的第14引腳，音頻功放芯片U3的第I引腳連接微控制器U5的第15引腳；在電源電路5內(nèi)，開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第I引腳連接撥碼開(kāi)關(guān)SI的第I端子，并同時(shí)連接有極性電容E2的正極，有極性電容E2的負(fù)極連接電池BTl的負(fù)極，并同時(shí)連接開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第3和第5引腳，開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第3引腳接數(shù)字地，電池BTl的正極連接撥碼開(kāi)關(guān)SI的第2端子，開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第2引腳連接二極管D2的負(fù)極和電感LI的一端，二極管D2的正極接數(shù)字地，并同時(shí)連接有極性電容El的負(fù)極，有極性電容El的正極連接電感LI的另一端，電感LI的另一端產(chǎn)生3.3V直流電壓VCC3.3，同時(shí)連接到開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第4引腳，撥碼開(kāi)關(guān)SI的第5和第7端子短接后，連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端與電感LI的另一端相連接；電源電路5與主控CPUl之間，撥碼開(kāi)關(guān)SI的第6和第8端子分別連接到微控制器U5的第42和第43引腳；在IXD液晶接口電路6內(nèi)，IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第8引腳連接電阻R16的一端，電阻R16的另一端連接3.3V直流電壓VCC3.3，并同時(shí)連接IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第9引腳和電容C6的一端，電容C6的另一端接數(shù)字地，4位7段數(shù)碼IXD液晶屏DSl的第I~4引腳分別與IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第16~13引腳相連接，4位7段數(shù)碼IXD液晶屏DSl的第5~13引腳分別與IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第48~40引腳相連接；IXD液晶接口電路6與主控CPUl之間，IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第I~4引腳分別與微控制器U5的第4、第3、第2和第46引腳相連接。
[0020]如圖6所示，在電源電路5內(nèi)，電池BTl為9V堿性電池。在電源電路5內(nèi)，撥碼開(kāi)關(guān)Si為轉(zhuǎn)盤撥碼開(kāi)關(guān)。
[0021 ] 如圖7所示，IXD液晶接口電路6與主控CPUl之間，IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第I~4引腳通過(guò)SPI通訊接口分別與微控制器U5的第4、第3、第2和第46引腳相連接。
[0022]本電表快速查竊儀，其主機(jī)和鉗表集合為一體。在鉗表鉗頭內(nèi)分別卡入電能表的火線入線、零線出線和火線出線，即可測(cè)量電能表線路的火線入線電流、零線出線電流和火線出線電流，將電能表的電壓線接入查竊儀的電壓輸入端子上即可測(cè)量電能表的輸入電壓；當(dāng)查竊儀鉗入電能表的火線入線或零線出線或火線出線、接入電壓線后，輸入查竊儀內(nèi)的電壓、電流模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)查竊儀內(nèi)部工作電路板上的前端信號(hào)調(diào)理電路2調(diào)理后，直接輸入到主控CPUl的微控制器U5內(nèi)，經(jīng)微控制器U5內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換后，得到瞬時(shí)電壓、電流采樣值，采樣值經(jīng)過(guò)微控制器U5計(jì)算得到電壓、電流等電參數(shù)，各種電參數(shù)被送到LCD液晶接口電路6顯示，如果想要保持LCD液晶接口電路6所顯示的電參數(shù)內(nèi)容不刷新，可以按一下鍵盤電路3內(nèi)的控制按鍵KEYl。
[0023]本電表快速查竊儀的電參數(shù)計(jì)算原理如下:
[0024]1、電壓計(jì)算公式
【權(quán)利要求】
1.一種電表快速查竊儀,包括主機(jī)殼體、鉗表和工作電路板,所述的主機(jī)殼體上設(shè)有液晶屏觀察窗，所述的鉗表由鉗頭殼體和鐵芯組成，所述的工作電路板安裝在主機(jī)殼體內(nèi)，其特征是:所述的工作電路板上包括有主控CPU(l)、前端信號(hào)調(diào)理電路(2)、鍵盤電路(3)、語(yǔ)音電路(4)、電源電路(5 )和IXD液晶接口電路(6 )，主控CPU (I)內(nèi)有微控制器U5，外部時(shí)鐘電路、下拉電阻Rl7、CPU上電復(fù)位電路、CPU電源VCC退耦電容、有極性電容E5、AD接口模擬電源濾波電路和O歐電阻R21，其中，微控制器U5的型號(hào)為STM32F100CBT6，外部時(shí)鐘電路內(nèi)有8M晶振Yl以及電容C7和C8，CPU上電復(fù)位電路內(nèi)有電阻R18和電容C9，CPU電源VCC退耦電容內(nèi)有電容C10、C11和C12，AD接口模擬電源濾波電路內(nèi)有電感L2、電容C13和有極性電容E6;前端信號(hào)調(diào)理電路(2)內(nèi)有四通道高精度運(yùn)算放大器中的電壓跟隨器U2A、U2C和U2D、交流電流采樣輸入端子P1、交流電壓輸入端子P2、電阻R1、R3~RlO和R12、電容Cl~C3以及鉗位二極管Dl和D3~D5，其四通道高精度運(yùn)算放大器的型號(hào)為SGM8554，鉗位二極管Dl和D3~D5的型號(hào)均為IN4148 ;鍵盤電路(3)內(nèi)有控制按鍵KEYl和KEY2以及電阻Rll和Rl3 ;語(yǔ)音電路(4)內(nèi)有音頻功放芯片U3、有極性電容E3和E4、電容C4和C5、電阻R14和R15以及喇叭SPl，其音頻功放芯片U3的型號(hào)為SGM4890YMS ;電源電路(5)內(nèi)有電池BT1、開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器U1、有極性電容El和E2、二極管D2、電感L1、電阻R2以及撥碼開(kāi)關(guān)SI，其開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的型號(hào)為L(zhǎng)M2596S-3.3，二極管D2的型號(hào)為STPS2L25U，電感LI的型號(hào)為D03316P-104，撥碼開(kāi)關(guān)SI的型號(hào)為SW DIP-6 ;LCD液晶接口電路(6)內(nèi)有IXD驅(qū)動(dòng)器U4、電阻R16、電容C6和4位7段數(shù)碼IXD液晶屏DSl，其IXD驅(qū)動(dòng)器U4的型號(hào)為HT1621B，4位7段數(shù)碼IXD液晶屏DSl的型號(hào)為⑶C8310 ； 其連接關(guān)系為:在主控CPU (1)內(nèi)，微控制器U5的第I引腳連接由電源電路(5)產(chǎn)生的3.3V直流電壓VCC3.3，微控制器U5的第23、第35和第47引腳相互短接后接數(shù)字地，外部時(shí)鐘電路晶振Yl的兩端分別連接到微控制器U5的第5和第6引腳，下拉電阻R17的一端接數(shù)字地，其另一端連接到微控制器U5的第44引腳，CPU上電復(fù)位電路內(nèi)電阻R18和電容C9的一端均連接到微控制器U5的第7引腳，電阻R18的另一端連接3.3V直流電壓VCC3.3，電容C9的另一端接數(shù)字地，CPU電源VCC退耦電容內(nèi)電容C10、C11和C12的一端分別連接到微控制器U5的第24、第36和第48引腳，其另一端均接數(shù)字地，有極性電容E5的正極連接3.3V直流電壓VCC3.3，并同時(shí)與微控制器U5的第24、第36和第48引腳相連接，有極性電容E5的負(fù)極接數(shù)字地，AD接口模擬電源濾波電路內(nèi)電感L2的一端連接3.3V直流電壓VCC3.3，電感L2的另一端連接到微控制器U5的第9引腳，并引出模擬電源電壓信號(hào)AVCC，電容C13的一端連接有極性電容E6的正極，并同時(shí)連接電感L2的另一端，電容C13的另一端和有極性電容E6的負(fù)極均連接到微控制器U5的第8引腳，O歐電阻R21為數(shù)字地和模擬地單點(diǎn)連接電阻，其一端連接到微控制器U5的第8引腳，其另一端接數(shù)字地；在前端信號(hào)調(diào)理電路(2)內(nèi)，四通道高精度運(yùn)算放大器中的電壓跟隨器U2A、U2C和U2D的正電源連接端均連接由主控CPU (I)內(nèi)引出的模擬電源電壓信號(hào)AVCC，其中，電壓跟隨器U2A的正電源連接端與模擬地之間還連接有電容C2，電壓跟隨器U2A、U2C和U2D的負(fù)電源連接端均接模擬地，電壓跟隨器U2D以及電阻R6和R9構(gòu)成1.65V電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生電路，電阻R6的一端與電阻R9的一端相連接后，再連接到電壓跟隨器U2D的反相輸入端，電阻R6的另一端連接模擬電源電壓信號(hào)AVCC，電阻R9的另一端接模擬地，電壓跟隨器U2D的輸出端與其同相輸入端相連接，并引出1.65V電壓基準(zhǔn)信號(hào)REF，交流電流采樣輸入端子Pl連接繞在鉗表鐵芯上漆包線輸出線的兩端，交流電流采樣輸入端子Pl的第I引腳連接電阻R3的一端，交流電流采樣輸入端子Pl的第2引腳連接電阻R3的另一端以及電阻R4的一端，電阻R4的另一端連接1.65V電壓基準(zhǔn)信號(hào)REF，鉗位二極管Dl的正極與鉗位二極管D3的負(fù)極以及電阻R3的一端相連接后，再連接到電壓跟隨器U2A的同相輸入端，鉗位二極管Dl的負(fù)極連接模擬電源電壓信號(hào)AVCC，鉗位二極管D3的正極接模擬地，電壓跟隨器U2A的輸出端與其反相輸入端相連接，并同時(shí)連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端連接電容Cl的一端，電容Cl的另一端接模擬地，交流電壓輸入端子P2連接交流O~400V電源，交流電壓輸入端子P2的第I和第2引腳分別連接電阻R5和電阻RlO的一端，電阻R5和電阻RlO的另一端分別連接電阻R8的兩端，電阻R12的一端連接電阻RlO的一端，電阻R12的另一端連接1.65V電壓基準(zhǔn)信號(hào)REF，鉗位二極管D4的正極與鉗位二極管D5的負(fù)極以及電阻RlO的另一端相連接后，再連接到電壓跟隨器U2C的同相輸入端，鉗位二極管D4的負(fù)極連接模擬電源電壓信號(hào)AVCC，鉗位二極管D5的正極接模擬地，電壓跟隨器U2C的輸出端與其反相輸入端相連接，并同時(shí)連接電阻R7的一端，電阻R7的另一端連接電容C3的一端，電容C3的另一端接模擬地；前端信號(hào)調(diào)理電路(2)與主控CPU (I)之間，電阻Rl的另一端連接到微控制器U5的第12引腳，電阻R7的另一端連接到微控制器U5的第13引腳；在鍵盤電路(3)內(nèi)，控制按鍵KEYl的第1、第2、第4和第5端子相互短接，控制按鍵KEYl的第3和第6端子短接后連接電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端連接3.3V直流電壓VCC3.3，并同時(shí)連接電阻R13的一端，電阻R13的另一端連接控制按鍵KEY2的第2和第3端子，控制按鍵KEY2的第I和第4端子相短接；鍵盤電路(3)與主控CPU (I)之間，控制按鍵KEYl的第5端子連接到微控制器U5的第32引腳，控制按鍵KEY2的第I端子連接到微控制器U5的第33引腳；在語(yǔ)音電路(4)內(nèi)，音頻功放芯片U3的第6引腳連接3.3V直流電壓VCC3.3，并同時(shí)連接有極性電容E3的正極，有極性電容E3的負(fù)極連接到音頻功放芯片U3的第7引腳，音頻功放芯片U3的第I引腳連接電容C4的一端，電容C4的另一端與有極性電容E4的負(fù)極相連接，并接數(shù)字地，有極性電容E4的正極與音頻功放芯片U3的第2及第3引腳相連接，音頻功放芯片U3的第4引腳連接電阻R14和電阻R15的一端，電阻R14的另一端連接電容C5的一端，電阻R15的另一端連接到音頻 功放芯片U3的第5引腳，喇叭SPl的兩端連接到音頻功放芯片U3的第5和第8引腳；語(yǔ)音電路(4)與主控CPU (I)之間，電容C5的另一端連接到微控制器U5的第14引腳，音頻功放芯片U3的第I引腳連接微控制器U5的第15引腳；在電源電路(5)內(nèi)，開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第I引腳連接撥碼開(kāi)關(guān)SI的第I端子，并同時(shí)連接有極性電容E2的正極，有極性電容E2的負(fù)極連接電池BTI的負(fù)極，并同時(shí)連接開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第3和第5引腳，開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第3引腳接數(shù)字地，電池BTl的正極連接撥碼開(kāi)關(guān)SI的第2端子，開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第2引腳連接二極管D2的負(fù)極和電感LI的一端，二極管D2的正極接數(shù)字地，并同時(shí)連接有極性電容El的負(fù)極，有極性電容El的正極連接電感LI的另一端，電感LI的另一端產(chǎn)生3.3V直流電壓VCC3.3，同時(shí)連接到開(kāi)關(guān)電壓調(diào)節(jié)器Ul的第4引腳，撥碼開(kāi)關(guān)SI的第5和第7端子短接后，連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端與電感LI的另一端相連接；電源電路(5)與主控CPU (I)之間，撥碼開(kāi)關(guān)SI的第6和第8端子分別連接到微控制器U5的第42和第43引腳；在IXD液晶接口電路(6)內(nèi)，IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第8引腳連接電阻R16的一端，電阻R16的另一端連接3.3V直流電壓VCC3.3，并同時(shí)連接IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第9引腳和電容C6的一端，電容C6的另一端接數(shù)字地，4位7段數(shù)碼IXD液晶屏DSl的第I~4引腳分別與IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第16~13引腳相連接，4位7段數(shù)碼IXD液晶屏DSl的第5~13引腳分別與IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第48~40引腳相連接山⑶液晶接口電路(6)與主控CPU (I)之間，IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第I~4引腳分別與微控制器U5的第4、第3、第2和第46引腳相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電表快速查竊儀，其特征是:在電源電路(5)內(nèi)，電池BTl為9V堿性電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電表快速查竊儀，其特征是:在電源電路(5)內(nèi)，撥碼開(kāi)關(guān)Si為轉(zhuǎn)盤撥碼開(kāi)關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電表快速查竊儀，其特征是:LCD液晶接口電路(6)與主控CPU (I)之間，IXD驅(qū)動(dòng)器U4的第I~4引腳通過(guò)SPI通訊接口分別與微控制器U5的第4、第3、第2和第46引腳相連接。
【文檔編號(hào)】G01R35/04GK203480021SQ201320634510
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
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