專利名稱：具有遠程抄表功能的光電編碼電能表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電能表。
傳統(tǒng)民用的電磁式電能表采用機械字輪式計度器。它結構簡單，工作可靠，經受近百年的考驗沿用至今。但當時代進入數(shù)字化后，它面臨淘汰。原因就是它的讀數(shù)不可數(shù)字化。蜂擁而起的各種電子電能表企圖一舉取而代之，終因成本太高或性能不穩(wěn)定而難被市場廣泛接受。電能表實現(xiàn)數(shù)字化的最終目的是實現(xiàn)自動化的遠程抄表。如能將傳統(tǒng)的電磁式電能表的電一機轉換這種可靠性高和廉價的結構形式加以改進，使其適應數(shù)字化要求，并且能實現(xiàn)自動化的遠程抄表，將會使古老的電磁式電能表重新占具市場。
本實用新型的目的在于提供一種在傳統(tǒng)的電能表基礎上進行改進的具有遠程抄表功能的光編碼電能表。
本實用新型是在傳統(tǒng)的電磁式電能表基礎上，把計度器中的字輪改為光電編碼輪，并在對應位置上設置一組反應圓盤當前位置的二進制編碼的光電探頭；本電能表還包括一個遠程抄表電路，該電路包括電源線、地線、地址碼選擇脈沖線、輸出信號線和地址碼清零線組成的五芯總線輸出，可與抄表計算機對應端連接；所述遠程抄表電路由數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)字比較器、地址計數(shù)器、地址編碼開關和三態(tài)門電路組成；所述光電探頭分別通過數(shù)據(jù)選擇器各輸入端與輸出信號線相連通，所述地址計數(shù)器包括所述的地址選擇脈沖線端和地址清零線端，它的低位輸出端與數(shù)據(jù)選擇器相連接，可對某一位光電編碼電平選通，它的高位輸出與數(shù)字比較器相連接，另有一地址編碼開關也與數(shù)字比較器相連接，所述數(shù)字比較器在計數(shù)器高位輸出與表的地址編碼相等時，就會打開與之相連的信號線上的三態(tài)門，數(shù)據(jù)就會傳送出去。
本實用新型在保留了傳統(tǒng)電磁表的性能穩(wěn)定和廉價的優(yōu)點基礎上，實現(xiàn)了數(shù)字化和自動化的遠程抄表的目的。本電能表在任何掉電的情況下，不丟失已記錄的用電信息。
圖面說明

圖1是本實用新型所述具有遠程抄表功能的光電編碼電能表的結構框圖。
圖2是本實用新型所述具有遠程抄表功能的光電編碼電能表的遠程抄表電路的原理圖。
電磁式電能表的工作原理簡單地說就是將電量的測量轉換為機械位置的測量?；蛘f將電流的流量轉換為計度器中字輪的偏轉角度，我們保留電磁式電能表的電一機轉換原理，從而保留了它在電一機轉換過程中的可靠性及其廉價的結構，而把計度器中的字輪改為光電編碼輪，用光電編碼輪測量轉角是幾何量測量中的一種方法。其基本原理(見附圖)是在一圓盤1上刻有一組同心圓，每個同心圓上有表示某一位二進制的信息。每一二進制位對應一光電探頭2。光電探頭可輸出一個相對圓盤當前位置的二進制編碼。在電能表中采用光電編碼輪后，就實現(xiàn)了數(shù)字化。
電能表實現(xiàn)數(shù)字化的最終目的是實現(xiàn)自動化的遠程抄表。因此數(shù)字化電能表必須有遠程抄表電路。遠程抄表電路的原理圖如附圖所示，其核心思想就是脈沖尋址。電路中有一選址脈沖計數(shù)器。用以記錄抄表計算機發(fā)出的選址脈沖。計數(shù)器的低位部分經數(shù)據(jù)選擇器選通某一位光電編碼電平。計數(shù)器的高位輸出經數(shù)字比較器與表示當前表地址的電平序列(地址編碼開關表示)相比較。計數(shù)器高位輸出與表的地址編碼相等時，就會打開信號線上的三態(tài)門。抄表計算機便可讀入某位數(shù)據(jù)。當選址脈沖增加時，各個位的光電編碼電將依次地出現(xiàn)在信號線上，直至計數(shù)器高位輸出發(fā)生變化。
成百上千個光電編碼電能表以總線聯(lián)接的方式聯(lián)接在一起，由一臺計算機進行循檢。既可以在一臺計算機上統(tǒng)一示計量結果，也可以在小型顯示設備上分別顯示。作為集群式的電能表，總線方式的聯(lián)接無疑是最簡單的。
遠程抄表電路的實施例見圖2抄表計算機發(fā)出的地址脈沖被送入由兩塊雙4位計數(shù)器(74XX393)串聯(lián)而成的12位計數(shù)器。這個計數(shù)器有兩個功能。其一是由低4位產生數(shù)據(jù)位地址，也即低4位的每一個計數(shù)都對應數(shù)據(jù)的某一位。其二是由高8位表示抄表計算機要尋找的表地址。當計數(shù)器高8位與8位撥動開關所設定的表地址相同時，兩個4位數(shù)據(jù)比較器(74XX85)的第3腳變?yōu)楦唠娖?。與非門A被打開。與非門的輸出又啟動了三態(tài)門。這時數(shù)據(jù)選擇器(74XX150)按計數(shù)器低4位要求選擇某位數(shù)據(jù)并把它送到數(shù)據(jù)信號線上。當計數(shù)器高8位與表地址不相同時，數(shù)據(jù)信號線呈高阻態(tài)。
附圖2的電路可對4個4位光電編碼盤按位讀取數(shù)據(jù)。電路的最大地址表示范圍為0-255。增加計數(shù)器高位和數(shù)據(jù)比較器可擴大地址范圍。遠程抄表電路安裝于電能表內，與抄表計算機采用五芯總線聯(lián)接。其五芯線分別為①電源線；②地線；③地址碼選擇脈沖線；④輸出信號線；⑤地址碼清零線。其功能為當電路內預置地址與地址碼輸入脈沖的個數(shù)相等時，在輸出信號線上輸出一位數(shù)據(jù)電平。預置地址對同一電路有一個范圍，以對應光電編碼不同的位。地址碼清零線上的清零電平可使電路的地址脈沖計數(shù)器清零。
權利要求1.一種具有遠程抄表功能的光電編碼電能表，它包括電磁式電能表，其特征在于把計度器中的字輪改為光電編碼輪，并在對應位置上設置一組反應圓盤當前位置的二進制編碼的光電探頭；本電能表還包括一個遠程抄表電路，該電路包括電源線、地線、地址碼選擇脈沖線、輸出信號線和地址碼清零線組成的五芯總線輸出，可與抄表計算機對應端連接；所述遠程抄表電路由數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)字比較器、地址計數(shù)器、地址編碼開關和三態(tài)門電路組成；所述光電探頭分別通過數(shù)據(jù)選擇器各輸入端與輸出信號線相連通，所述地址計數(shù)器包括所述的地址選擇脈沖線端和地址清零線端，它的低位輸出端與數(shù)據(jù)選擇器相連接，可對某一位光電編碼電平選通，它的高位輸出與數(shù)字比較器相連接，另有一地址編碼開關也與數(shù)字比較器相連接，所述數(shù)字比較器在計數(shù)器高位輸出與表的地址編碼相等時，就會打開與之相連的信號線上的三態(tài)門，數(shù)據(jù)就會傳送出去。
專利摘要一種具有遠程抄表功能的光電編碼電能表,它是在電磁式電能表基礎上,將電能表中轉盤轉動的角度位移用編碼原理轉換成表示該角度位移的二進制電平序列。在本電能表中還包括由數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)字比較器、地址計數(shù)器、地址編碼開關和三態(tài)門電路組成的遠程抄表電路。本電能表采用五芯總線與抄表計算機聯(lián)接,包括電源線、地線、地址碼選擇脈沖線、輸出信號線和地址碼清零線。本電能表具有性能穩(wěn)定,廉價和數(shù)字化遠程傳送的優(yōu)點。
文檔編號G08C19/00GK2409521SQ0020585
公開日2000年12月6日 申請日期2000年2月24日 優(yōu)先權日2000年2月24日
發(fā)明者鄭洪 申請人:鄭洪