專利名稱：電子數(shù)字式最大需量表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種電能計(jì)量的儀表裝置。按中華人民共和國(guó)計(jì)量法和水電部電能計(jì)量裝置檢驗(yàn)規(guī)程的規(guī)定，月用電量在一百萬(wàn)千瓦時(shí)以上的單位，要使用0.5級(jí)電度表計(jì)量，為降低電網(wǎng)峰谷差，提高負(fù)荷率，電力部門對(duì)用戶實(shí)行按最大需量值計(jì)算基本電費(fèi)。本裝置是同0.5級(jí)(或更高精度)電度表配用的專用計(jì)量最大需量的儀表裝置。
現(xiàn)有的最大需量表是機(jī)械指針式儀表，測(cè)量精度低，表現(xiàn)在(1)指針回零時(shí)間誤差，起始誤差。(2)機(jī)械摩擦誤差。(3)時(shí)間定時(shí)誤差。(4)讀數(shù)誤差。(5)人工運(yùn)算誤差。并且無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)間滑差方法的定時(shí)處理。
本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種由HCMOS80C31單片微機(jī)為核心的智能化電子儀器裝置，它能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)最大需量的測(cè)量，處理，存儲(chǔ)，顯示，具備掉電保護(hù)和上電自動(dòng)復(fù)位功能，功耗小，抗干擾能力強(qiáng)，操作簡(jiǎn)便。
本裝置對(duì)最大需量值的時(shí)間滑差式處理方法，能做到計(jì)量任何時(shí)間發(fā)生的最大需量，由于軟件結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的靈活性，在相同的硬件水平上，可完成多種測(cè)量及數(shù)據(jù)處理功能。
本實(shí)用新型的工作原理如附圖
(1)所示主電路由單片微機(jī)，程序存儲(chǔ)器，鎖存器，顯示器接口，顯示器構(gòu)成微機(jī)數(shù)據(jù)處理，顯示系統(tǒng)。
采樣裝置將電度表盤轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成電脈沖送至單片微機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理。
定時(shí)鐘產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量定時(shí)控制。
本機(jī)交流電源由表用變壓器PT提供，以便于同電度表配合使用。
斷電檢測(cè)和上電復(fù)位電路，保證儀表仃電時(shí)機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)不丟失，通電后儀表能自動(dòng)快速?gòu)?fù)位。
功能鍵用于顯示上月最大需量值和每月抄表后啟動(dòng)儀表進(jìn)行測(cè)量工作，及進(jìn)入起始本實(shí)用新型的工作是以如方式完成的。用附圖(2)說明如下集成固態(tài)電磁脈沖轉(zhuǎn)換器(MJ－D81)將電度表盤轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為幅度5V，寬度0.1秒的電脈沖信號(hào)，經(jīng)光電隔離器IC1和觸發(fā)器CD4538整形后送至單片微機(jī)HCMOS80C31計(jì)數(shù)，微機(jī)將每15分鐘的計(jì)數(shù)值，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后作為本次需量值，按留大棄小的原則，比較每次需量值，存儲(chǔ)，顯示出來(lái)。其工作過程是每月經(jīng)人工抄表數(shù)據(jù)后，按動(dòng)功能鍵A1鍵(需開鉛封蓋板后方可觸及)，A1鍵有三個(gè)作用(1)當(dāng)月顯示清零。(2)當(dāng)月最大需量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為上月需量存儲(chǔ)。(3)置儀表于本月初始時(shí)間，以后儀表按設(shè)定的運(yùn)行控制程序15分鐘周期循環(huán)工作，將月最大需量記存并顯示。功能鍵A2為上月最大需量顯示鍵，按A2鍵可隨時(shí)觀察比較上月最大需量值，整個(gè)工作過程均由執(zhí)行軟件實(shí)現(xiàn)。
微機(jī)系統(tǒng)由HCMOS80C31單片機(jī)，EPROM2716，緩沖觸發(fā)器74LS373，七段五位共陰極LED顯示器構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)小系統(tǒng)，HCMOS80C31單片機(jī)P0，P2，用于程序數(shù)據(jù)和地址接口，P1，用于顯示接口，顯示器為動(dòng)態(tài)掃描顯示方式。
為了保證15分鐘定時(shí)精度，硬時(shí)鐘源由石英晶振CD4060分頻振蕩器組成時(shí)鐘脈沖發(fā)生器，產(chǎn)生的定時(shí)脈沖信號(hào)送入TO實(shí)現(xiàn)15分鐘定時(shí)控制。
考慮到電網(wǎng)事故造成停電及電壓波動(dòng)，斷電檢測(cè)由一個(gè)可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)74LS123實(shí)現(xiàn)，正常工作時(shí)，單穩(wěn)輸出端不產(chǎn)生中斷報(bào)警信號(hào)，當(dāng)?shù)綦姇r(shí)，觸發(fā)信號(hào)消失，單穩(wěn)輸出低電平，從而中斷HCMOS80C31執(zhí)行掉電工作方式。此后，HCMOS80C31由2節(jié)5號(hào)電池備用電源供電，維持片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)在持繼750小時(shí)斷電情況下不變，當(dāng)交流電源恢復(fù)時(shí)，直流電壓建立達(dá)正常電壓，晶體管BG2導(dǎo)通，觸發(fā)單穩(wěn)，在復(fù)位觸發(fā)單穩(wěn)各個(gè)邏輯順序正常時(shí)，HCMOS80C31能收到復(fù)位信號(hào)。
本實(shí)用新型采用了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)，主程序由初始化，求最大需量，數(shù)據(jù)處理，鍵處理，顯示以及中斷服務(wù)程序幾個(gè)模塊組成，在程序中應(yīng)用了HCMOS80C31的中斷記憶功能和使用了一些運(yùn)算標(biāo)志位，由相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序置位，只有在完成了所有對(duì)應(yīng)的操作后，才清除這些標(biāo)志，這就保證了儀表不丟失數(shù)據(jù)，能可靠的運(yùn)行。
本實(shí)用新型經(jīng)測(cè)試數(shù)據(jù)如下(1)精度測(cè)試額定電流0－110％相對(duì)誤差相對(duì)引用誤差0.000％－0.231％0.000％－0.115％(2)計(jì)數(shù)精度測(cè)試電流(A)DS21電能表轉(zhuǎn)數(shù)(15分鐘)本實(shí)用新型轉(zhuǎn)數(shù)100％21721750％108108
權(quán)利要求1.一個(gè)由主電路板集成固態(tài)電磁脈沖轉(zhuǎn)器，電源電路，功能鍵所組成的電子數(shù)字式最大需量表，其特征在于采用八位HCMOS-80C31單片微機(jī)作主電路，有抗干擾的光電隔離器IC1和觸發(fā)器CD4538，和EPROM2716，緩沖觸發(fā)器74LS373顯示裝置于一機(jī)殼內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子數(shù)字式最大需量表，其特征在于信號(hào)采樣采用電磁脈沖轉(zhuǎn)換器(MJ－D81)及光電隔離器IC1，實(shí)現(xiàn)每轉(zhuǎn)多脈沖取樣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子數(shù)字最大需量表，其特征在于顯示器包括一個(gè)顯示最大需量和功能自檢的五位七段發(fā)光二極管LED。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子數(shù)字式最大需量表，其特征在于斷電檢測(cè)，上電自動(dòng)復(fù)位，由一個(gè)可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)74LS123構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電子數(shù)字式最大需量表，適用于電力部門對(duì)用電量在100萬(wàn)千瓦時(shí)及以上的用戶使用。它采用單片微機(jī)為主電路，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間裝置，電磁或光電傳感取樣，具有最大需量計(jì)算、存儲(chǔ)、顯示、斷電檢測(cè)及以上電自動(dòng)復(fù)位功能，測(cè)量精度高，可靠性好，功耗低，安裝使用方便。
文檔編號(hào)G01R11/16GK2061290SQ8921441
公開日1990年8月29日 申請(qǐng)日期1989年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月18日
發(fā)明者汪澄, 楊炯心, 張勇, 肖林豹 申請(qǐng)人:云南省計(jì)量測(cè)試研究所, 王樹人