專利名稱：Ic卡式電度表的自動計費裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電測量和自動計費的儀器領(lǐng)域，特別是一種IC卡式電度表的自動計費裝置。
由中國專利94210760.8號文獻“IC卡電度表計費器和收費器”可知，其計費器由電量監(jiān)測器和IC卡組成，收費器由單片機、電平轉(zhuǎn)換器和殼體組成。電量監(jiān)測器包括單片機，受單片機控制的斷電控制電路和顯示電路，與單片機相連接的脈沖檢測電路、RAM掉電保護電路、I C卡讀寫電路、程序自動復位電路和電源。該專利主要有以下缺陷其一，沒有防竊電電路，對電源線不能有效保護，而影響用電的合理控制。
其二，由于脈沖檢測電路的取樣裝置由直流雙路光電轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，使成本有所增加。
其三，因取樣裝置裝在電表殼內(nèi)，這就使安裝不方便和可能破壞原電表結(jié)構(gòu)。
本實用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種安裝和改裝方便的IC卡式電度表的自動計費裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的包括電量監(jiān)測電路、IC卡、光電轉(zhuǎn)換器、單路光檢測電路和防竊電電路。其中，光電轉(zhuǎn)換器裝在電度表殼體的外面上，此面有孔，該孔處于光電轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)盤底面之間。
上述的光電轉(zhuǎn)換元件可由光發(fā)射、接收管和位置檢測元件組成。光發(fā)射、接收管分別是光發(fā)射電路、單路光檢測電路的器件，兩管的對應處是上述孔。此孔旁邊設有反光層或?qū)щ妼?，其對應處是位置檢測元件的光發(fā)射、接收管或觸點開關(guān)。在轉(zhuǎn)盤底面有1～3個蘭色或黑色等其它深色涂點，以控制光反射的能量，總涂面積是轉(zhuǎn)盤底面積的1/40～39/40，以1/40為好。
本實用新型的優(yōu)點是一是將光電轉(zhuǎn)換器裝于電表殼體外面后，不僅安裝、改裝方便，而且不會破壞原電表結(jié)構(gòu)。
二是光電器件的位置及計費裝置的蓋子，用位置、次位置檢測元件監(jiān)視固定，在運行中不允許移動或打開，可防止竊電行為。
三是有數(shù)據(jù)高度保密和防遺失、復制、破密的功能。
四是采用單路光檢測電路和四位單片機后，可降低成本約10％。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明

圖1是本實用新型和電度表的連接示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是單路光檢測、防竊電和光發(fā)射電路原理圖；圖4是電量監(jiān)測電路原理圖。
如圖1所示導線12連接感應電度表1、計費器6。導線11、13是市電的輸入、輸出線，它們可互換，即導線11、13為市電的輸出、輸入線。電源輸出線接用戶負載。在電度表殼體的下底面(或上底面、外側(cè)面)上，裝有光電轉(zhuǎn)換器4。序號2、3、5分別是電量數(shù)字顯示、轉(zhuǎn)盤、接線盒。導線10連接光電轉(zhuǎn)換器和計費器。計費器上設有IC卡插口7、指示燈8、接線盒9。
如圖2所示光電轉(zhuǎn)換器4的殼體內(nèi)裝有光電轉(zhuǎn)換元件，即對應孔19之下的光發(fā)射管14、光接收管15和對應反光層18之下的光發(fā)射管16、光接收管17，它們依次是圖3電路圖中的L3、H1、L4、H2。L4、H2是位置檢測元件，它們可由觸點開關(guān)器件替代，相應地將反光層改為導電層?？?9在電度表1的下底面(或上底、外側(cè)面)上，該孔處于L3、H1和轉(zhuǎn)盤下底面(或上底面)之間。沿此孔用噴槍向轉(zhuǎn)盤下底面(或上底面)噴射1～3個深色涂點，總涂面積是轉(zhuǎn)盤底面積的1/40～39/40，以1/10為好，顏色是蘭、黑等色。
如圖3所示，方框(一)、(二)、(三)、(四)依次是單路光檢測電路、光發(fā)射電路、防竊電電路和電量監(jiān)測電路。前三電路輸出端接電量監(jiān)測電路。
單路光檢測電路包括光接收管H1和運算放大器U5A、U5B，電容器C2串接于H1集電極和U5A的正輸入端。
光發(fā)射電路包括三極管T1和光發(fā)射管L3、L4、L5、L3、L4、L5是串聯(lián)或并聯(lián)的二極管。T1發(fā)射極接地，T1集電極經(jīng)L3、L4、L5和電阻R6接電源Ucc防竊電電路包括光接收管H2、H3和運算放大器U5C、U5D。H2發(fā)射極接H3集電極，H2集電極聯(lián)電阻R23，經(jīng)電容C10接U5C正輸入端。H3和光發(fā)射管L5構(gòu)成次位置檢測元件。H3發(fā)射極接地。U5C和U5D的負輸入端相接，并經(jīng)R34接地，經(jīng)R33接Ucc。U5D正輸入端經(jīng)R32接其輸出端、D5正極，經(jīng)R31接U5A輸出端。D5、D6負極并接于電量監(jiān)測電路的輸入端。
如圖4所示，電量監(jiān)測電路基本同現(xiàn)有技術(shù)，由IC卡讀寫電路(方框一)和聲報警(B3)、單片機復位(方框二)、斷電保護、電源電路(方框三)以及單片機U2、存貯器U3組成。U2可選用八位或四位單片機，以四位機為好，其型號可用EM73200或EM73290等。U3是串行或并行的E2PR0M，可選24C01、2816等型號，用來記家用電話戶帳號、密碼、電子簽名，購電量和使用電量等。單片機復位電路(看門狗)的作用是，當電路受到意外干擾時，自動復位，保證電路能自動工作。IC卡電路可選用于各種類型的IC卡，如一般存貯卡24C01、93C64和邏輯加密卡88C102，還有智能卡等。
本實用新型檢測信號原理是IC卡插入IC卡插口7內(nèi)，購電量信息進入存儲器U3內(nèi)。于是，由光發(fā)射電路控制光發(fā)射管L3發(fā)光脈沖，通過轉(zhuǎn)盤反射，由單路光檢測電路光接收管H1接收光能。無深色涂點時，轉(zhuǎn)盤反射能量大，經(jīng)U5A放大和U5B比較后，回送一個脈沖信號，有深色涂點時，轉(zhuǎn)盤反射能量小，U5B不能回送脈沖信號，這樣就可以檢測到轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，電路記錄一次信號，由單片機計算出所用電量。電量監(jiān)測電路可以進行預報警，提醒用戶所用電量接近購買的電量，當所用電量用完后就切斷用戶電源。
防竊電的原理是由L4、L5發(fā)光脈沖，各自通過一反光層反射，分別由H2、H3接收光脈沖，經(jīng)U5C比較后，通過D6將接收的光脈沖信號給電量監(jiān)測電路，若光電轉(zhuǎn)換器4或計費器6的殼體被移動或打開后，H2、H3就會遠離反光層，電量監(jiān)測電路就收不到光脈沖信號；另外，光電轉(zhuǎn)換器4中H1接收的光脈沖信號，經(jīng)U5A放大和U5D比較后，不論轉(zhuǎn)盤上有無深色涂點，都通過D5將H1接收的光脈沖信號給電量監(jiān)測電路，若聯(lián)接光電轉(zhuǎn)換器4和計費器6的導線10被剪斷，同樣電量監(jiān)測電路也收不到光脈沖信號，那么計費裝置就報警、斷電、清除存儲器中的保密信息，直到專業(yè)人員處理后才能恢復。由于清除了保密信息，就不可能從存儲器獲得密碼，起到了防竊電和破密的作用。
本實用新型除光電轉(zhuǎn)換元件外，其余電路元件包括次位置檢測元件都放在計費器6的殼體內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種IC卡式電度表的自動計費裝置，包括電量監(jiān)測電路和IC卡，其特征是計費裝置設有光電轉(zhuǎn)換器(4)和單路光檢測電路、防竊電電路，它們輸出端接電量監(jiān)測電路中的單片機，光電轉(zhuǎn)換器(4)裝在電度表(1)殼體的外面上，此面有孔(15)，該孔處于光電轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)盤(3)底面之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計費裝置，其特征是光電轉(zhuǎn)換元件有光發(fā)射、接收管和位置檢測元件，光發(fā)射、接收管的對應處是孔(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計費裝置，其特征是位置檢測元件是光發(fā)射、接收管或觸點開關(guān)，其對應處是孔(19)旁邊的反光層或?qū)щ妼印?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計費裝置，其特征是轉(zhuǎn)盤(3)底面有1-3個深色涂點，總涂面積是轉(zhuǎn)盤底面面積的1/40～39/40。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計費裝置，其特征是涂點色澤為蘭色或黑色，總涂面面積是轉(zhuǎn)盤底面面積的1/10。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計費裝置，其特征是單路光檢測電路包括光接收管H1和運算放大器，電容器C2串接于H1集電極和后者正輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計費裝置，其特征是防竊電電路包括光接收管H2、H3和運算放大器，H2發(fā)射極接H3集電極，H2集電極經(jīng)電容C10接運算放大器正輸入端，H3發(fā)射極接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的計費裝置，其特征是光接收管H3和光發(fā)射管構(gòu)成次位置檢測元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計費裝置，其特征是單片機采用EM73200或EM73290型號的四位機。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計費裝置，其特征是電度表(1)殼體的外面是指上底面或下底面。
專利摘要本實用新型是一種IC卡式電度表的自動計費裝置。該裝置包括電量監(jiān)測電路、IC卡和與單片機相接的單路光檢測電路、防竊電電路、光電轉(zhuǎn)換器(4)。光電轉(zhuǎn)換器裝在電度表(1)殼體的外面上,此面有孔(19),該孔處于光電轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)盤(3)底面之間。本實用新型具有安裝、改裝方便,防竊電,成本低,以及有數(shù)據(jù)高度保密和防遺失、復制、破密等優(yōu)點。
文檔編號G07F15/00GK2283282SQ96239628
公開日1998年6月3日 申請日期1996年10月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月4日
發(fā)明者付靖 申請人:方進輔