專(zhuān)利名稱(chēng):卡式智能電度表的制作方法
本實(shí)用新型屬于電變量計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域：
。尤其涉及一種卡式智能電度表。
眾所周知，傳統(tǒng)的電度表都采用機(jī)械計(jì)數(shù)方式。使用這種電度表不僅計(jì)量精度和可靠性不夠理想，而且在用電收費(fèi)管理上電業(yè)管理部門(mén)也有很多的麻煩和困難。另外，用戶(hù)擅自使用超負(fù)荷的保險(xiǎn)絲是常有的事，這給安全用電帶來(lái)了嚴(yán)重危害。更不用說(shuō)少數(shù)不法分子利用各種手段竊電也是一件令電業(yè)管理部門(mén)十分頭痛的事情。隨著電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，許多人都在研究在電度表上采用電子技術(shù)，提高電度表的計(jì)量精度，增加電度表的功能，以改進(jìn)電業(yè)部門(mén)對(duì)用電情況的監(jiān)控和收費(fèi)管理。90200212.0號(hào)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布了一種智能卡式單相有功電度表，該方案在原有機(jī)械式電度表上附加一套電子控制裝置，用電子編碼鑰匙控制機(jī)械式觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。91111647.8號(hào)專(zhuān)利申請(qǐng)公布的保密卡式電度表，仍然是將電子控制裝置附加到機(jī)械式電度表上，所不同的是將電子控制裝置的一些元件隨機(jī)地分成兩組，分別做成兩個(gè)芯片，把其中一個(gè)芯片作為保密卡。采用這些方案，雖然可以對(duì)用電進(jìn)行預(yù)收費(fèi)管理方式，但是，這些方案都是在原機(jī)械式電度表上加裝了一套電子控制裝置，這不但不能提高電度表的計(jì)量精度和可靠性，而且還增加了故障因素。另外，這些方案都不能顯示電壓、電流、用電量及其它多種測(cè)得數(shù)據(jù)及信息，也不能自動(dòng)計(jì)算并扣減電費(fèi)，更不能對(duì)竊電、過(guò)壓、過(guò)流和漏電等異常情況進(jìn)行顯示和監(jiān)控。
本實(shí)用新型的目的就是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種能適用于預(yù)收費(fèi)管理方式，顯示測(cè)得的各種數(shù)據(jù)及信息，自動(dòng)計(jì)算扣減電費(fèi)，并能對(duì)竊電、過(guò)壓、過(guò)流和漏電等異常情況進(jìn)行顯示和監(jiān)控的新型卡式智能電度表。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的電度表，由中央處理單元1、存貯器9、IC卡10、電流傳感器2、電壓傳感器3、顯示器6和開(kāi)關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5組成，存貯器9和IC卡10分別通過(guò)存取總線(xiàn)16和17接至中央處理單元1，電流傳感器2串接在電源火線(xiàn)19上，其輸出端23接至中央處理單元1，電壓傳感器3并接在電源火線(xiàn)19和零線(xiàn)20之間，其輸出端24接至中央處理單元1，中央處理單元1的顯示數(shù)據(jù)輸出總線(xiàn)13接至顯示器6，控制輸出線(xiàn)27接至開(kāi)關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5。
為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，設(shè)置了一個(gè)顯示功能選擇鍵7，通過(guò)控制總線(xiàn)14接至中央處理單元1。
為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，在電流傳感器2后的火線(xiàn)28和零線(xiàn)20之間設(shè)置了一個(gè)假負(fù)載11和開(kāi)關(guān)12，中央處理單元1通過(guò)線(xiàn)18控制開(kāi)關(guān)12的通斷。
采用本實(shí)用新型的卡式智能電度表，由于計(jì)量和顯示部分取消了機(jī)械機(jī)構(gòu)，因而大大提高了計(jì)量精度和可靠性；由于采用專(zhuān)用存貯卡，因而可以采用預(yù)收費(fèi)管理方式，用戶(hù)花錢(qián)買(mǎi)卡，插卡用電，電業(yè)管理部門(mén)省去抄表員走門(mén)串戶(hù)抄表的繁瑣勞動(dòng)，而且可以提前回?cái)n資金；由于有中央處理單元和顯示器及顯示功能選擇鍵，因而可以顯示電度表測(cè)得的各種數(shù)據(jù)，并可以自動(dòng)計(jì)算并扣減電費(fèi)，避免人工抄表計(jì)費(fèi)的誤差；由于中央處理單元可以對(duì)電流傳感器、電壓傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，因而能夠監(jiān)測(cè)和記錄竊電、過(guò)壓、過(guò)流和漏電等異常情況，并可驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行斷電處理，有利于安全用電，防止電能的流失。

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)單相電度表實(shí)施例的電路原理圖。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
中央處理單元1采用8798CPU芯片，存貯器9采用串行E2PROM93C46，IC卡10采用符合IS07816標(biāo)準(zhǔn)的存貯芯片，電流傳感器2和電壓傳感器3采用微型高精度互感線(xiàn)圈，顯示器6采用TOS5101AR七段LED數(shù)碼顯示器，開(kāi)關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5采用T91繼電器，報(bào)警器8采用蜂鳴器和指示燈。存貯器9和IC卡10分別通過(guò)存取總線(xiàn)16和17接至中央處理單元1。電流傳感器2串接在電源火線(xiàn)19上，其輸出端23通過(guò)運(yùn)算放大器4A接至中央處理單元1。電壓傳感器3通過(guò)其輸入端21和22并接在電源火線(xiàn)19和零線(xiàn)20之間，其輸出端24通過(guò)運(yùn)算放大器4B接至中央處理單元1。運(yùn)算放大器4A和4B采用LM324，其作用主要是將傳感器檢測(cè)的信號(hào)濾波、放大，以適于中央處理單元1處理。中央處理單元1的顯示數(shù)據(jù)輸出總線(xiàn)13接至顯示器6，顯示功能選擇鍵7通過(guò)控制總線(xiàn)14接至中央處理單元1。中央處理單元1的控制輸出線(xiàn)27接至開(kāi)關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5，報(bào)警輸出總線(xiàn)15接至報(bào)警器8。假負(fù)載11是一個(gè)22Ω的100W電阻，開(kāi)關(guān)12采用MOC3041光耦雙向可控硅。假負(fù)載11和開(kāi)關(guān)12串接后并聯(lián)在電流傳感器2后的火線(xiàn)28和零線(xiàn)20之間，中央處理單元1通過(guò)線(xiàn)18控制開(kāi)關(guān)12的通斷。
在電度表出廠(chǎng)時(shí)，將有關(guān)程序?qū)懭胫醒胩幚韱卧?。用戶(hù)密碼、電流、電壓、功率的額定值以及用戶(hù)所購(gòu)電量等數(shù)據(jù)由電業(yè)管理部門(mén)在用戶(hù)購(gòu)卡時(shí)寫(xiě)入IC卡10。用戶(hù)把卡插入電表，中央處理單元1識(shí)別密碼后，將有關(guān)數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存。中央處理單元1根據(jù)電壓傳感器3和電流傳感器2測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行用電量的計(jì)量和扣減。在所購(gòu)電量即將用完時(shí)，中央處理單元1將使報(bào)警器8不斷報(bào)警，提醒用戶(hù)及時(shí)購(gòu)電。當(dāng)所購(gòu)電量用完之后，中央處理單元1向開(kāi)關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5發(fā)出信號(hào)，將電度表的供電線(xiàn)路切斷。如果發(fā)生電表掉電，則在這一瞬間中央處理單元1會(huì)將各種數(shù)據(jù)及時(shí)存入存貯器9。
中央處理單元1通過(guò)線(xiàn)18定時(shí)向開(kāi)關(guān)12發(fā)出接通信號(hào)，把假負(fù)載11接入電路。電路正常時(shí)，電流傳感器2有一固定增加值輸出；而當(dāng)電表的火線(xiàn)輸入端19和輸出端29之間發(fā)生短接現(xiàn)像時(shí)，電流傳感器2就沒(méi)有這一固定增加值輸出，由此可知發(fā)生竊電行為。中央處理單元1就會(huì)把這些情況存入內(nèi)存和IC卡10中，提供給電業(yè)管理部門(mén)處理。同時(shí)，使報(bào)警器8不斷報(bào)警，直至這些情況被排除為止。如果電壓、電流和功率等超過(guò)額定值的規(guī)定范圍，或者線(xiàn)路中發(fā)生嚴(yán)重漏電現(xiàn)像時(shí)，中央處理單元1也會(huì)根據(jù)傳感器2和3測(cè)得的數(shù)據(jù)，及時(shí)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5把電源切斷。
另外，根據(jù)需要按動(dòng)顯示功能選擇鍵7，可以使顯示器6顯示電表測(cè)得的各種數(shù)據(jù)。
從以上敘述不難看出，對(duì)本實(shí)施例稍加改進(jìn)即可適用于對(duì)三相電的計(jì)量和監(jiān)控。
雖然本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及其附圖給出了有關(guān)實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)，但是需要說(shuō)明的是，在不違背本實(shí)用新型的權(quán)利要求
的主旨及范圍的情況下，其具體構(gòu)造是可以變化的。
權(quán)利要求
1.一種電度表，由中央處理單元1、存貯器9、IC卡10、電流傳感器2、電壓傳感器3、顯示器6和開(kāi)關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5組成，存貯器9和IC卡10分別通過(guò)存取總線(xiàn)16和17接至中央處理單元1，電流傳感器2串接在電源火線(xiàn)19上，其輸出端23接至中央處理單元1，電壓傳感器3并接在電源火線(xiàn)19和零線(xiàn)20之間，其輸出端24接至中央處理單元1，中央處理單元1的顯示數(shù)據(jù)輸出總線(xiàn)13接至顯示器6，控制輸出線(xiàn)27接至開(kāi)關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5。
2.按照權(quán)利要求
1所述的電度表，其特征在于設(shè)置一個(gè)顯示功能選擇鍵7，通過(guò)控制總線(xiàn)14接至中央處理單元1。
3.按照權(quán)利要求
1所述的電度表，其特征在于電流傳感器2后的火線(xiàn)28和零線(xiàn)20之間設(shè)置一個(gè)假負(fù)載11和開(kāi)關(guān)12，中央處理單元1通過(guò)線(xiàn)18控制開(kāi)關(guān)12的通斷。
專(zhuān)利摘要
本實(shí)用新型的電度表由中央處理單元1、存貯器9、IC卡10、電流傳感器2、電壓傳感器3、顯示器6和開(kāi)關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5組成。適用于預(yù)收費(fèi)管理，具有顯示多種測(cè)得數(shù)據(jù)、自動(dòng)計(jì)算扣減電費(fèi)、對(duì)異常情況進(jìn)行監(jiān)控等多種功能。
文檔編號(hào)G01R22/00GKCN2230934SQ95230190
公開(kāi)日1996年7月10日 申請(qǐng)日期1995年1月23日
發(fā)明者李波, 李航, 楊金鋒 申請(qǐng)人:李波, 李航, 楊金鋒導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan