一種智能電能表的非接觸導(dǎo)體感應(yīng)式按鍵的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種電能表的控制裝置，特別是涉及一種智能電能表的非接觸導(dǎo) 體感應(yīng)式按鍵的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，智能電能表在全國范圍內(nèi)已經(jīng)普及，但在實(shí)際使用的過程中發(fā)現(xiàn)一些由于 現(xiàn)有技術(shù)的不足為普遍不熟悉智能電能表的用戶帶來困擾，也為智能電能表的工作人員帶 來不便，其中最主要的是現(xiàn)在智能電能表全部統(tǒng)一安裝在電表箱中，普通用電用戶不能打 開電表箱接觸電能表，所W用戶不能方便的使用電能表上的按鍵，無法點(diǎn)亮智能電能表的 背光，也不能控制電能表翻屏顯示，為用戶和相關(guān)工作人員讀取電能表數(shù)據(jù)帶來極大的困 難。
[0003] 國內(nèi)一些地區(qū)為了解決上述問題，為智能電能表增加了任意紅外喚醒功能：使用 任意紅外搖控器可W喚醒智能電能表點(diǎn)亮背光，電能表被喚醒后使用任意紅外遙控器可控 制電能表顯示翻屏。該樣設(shè)計(jì)雖然可W在不打開電表箱的情況下控制電能表的顯示，但同 時(shí)也帶來了一系列的問題；（1)用戶必需使用紅外搖控器，查看電能表數(shù)據(jù)時(shí)必需攜帶紅 外搖控器，使用不方便；（2)使用任意紅外喚醒電能表不符合國家智能電能表的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)， 并非所有電能表均具有任意紅外喚醒功能；（3)容易受可見光影響，尤其容易受樓道內(nèi)聲 控?zé)粲绊?，樓道?nèi)聲控?zé)酎c(diǎn)亮?xí)r易造成所有電能表一起顯示的情況，不但給用戶造成錯(cuò)誤 判斷，也浪費(fèi)電能；（4)不能實(shí)現(xiàn)一對一的控制，一旦用戶使用紅外搖控器控制電能表，一 個(gè)表箱內(nèi)的所有電能表都會同時(shí)做出相同反應(yīng)，容易對用戶的觀察造成干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種智能電能表的非接觸導(dǎo)體感應(yīng)式按鍵的控制裝 置，該裝置通過檢測智能電能表按鍵位置周圍的導(dǎo)體與電能表按鍵位置的距離變化模擬電 能表按鍵動(dòng)作，控制智能電能表工作，用戶觀察電能表示時(shí)，隔著透明窗將手指靠近智能電 能表按鍵的位置，就可W對電能表進(jìn)行背光喚醒和屏幕翻頁。
[0005] 本實(shí)用新型的目的是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 一種智能電能表的非接觸導(dǎo)體感應(yīng)式按鍵的控制裝置，所述裝置包括線圈天線和 電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器組成潤流損耗檢測電路；電能表的微處理器MCU通過SPI串行通信總線與 潤流損耗檢測電路連接，MCU通過I2C總線與顯示電路連接，潤流損耗檢測電路直接與諧振 電容和線圈天線連接；LDC1000的第1、2、3、5腳分別為串行外設(shè)接口 SPI總線的串行外設(shè) 時(shí)鐘輸入信號SCLK、串行外設(shè)片選使能信號CSB、串行外設(shè)從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入SDI、串行外從 設(shè)備數(shù)據(jù)輸出SD0, LDC1000第16腳為中斷輸出INTB。LDC1000的SPI接口總線與MCU的 SPI接口總線連接，LDC1000的INTB與MCU的中斷輸入引腳連接，LDC1000的第9、10腳與 PCB線圈連接，PCB線圈兩端并聯(lián)連接電容C_Tark。
[0007] 所述的一種智能電能表的非接觸導(dǎo)體感應(yīng)式按鍵的控制裝置，所述裝置的潤流損 耗檢測電路的芯片通過線圈連接到端口。
[0008] 所述的一種智能電能表的非接觸導(dǎo)體感應(yīng)式按鍵的控制裝置，所述裝置的諧振電 路為線圈與l(K)pF電容并聯(lián)構(gòu)成。
[0009] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與效果是：
[0010] (1)用戶觀察電能表示數(shù)時(shí)不需要打開電表表箱，可W隔著透明窗將手指靠近智 能電能表按鍵的位置，就可W對電能表進(jìn)行背光喚醒和屏幕翻頁；
[0011] (2)不使用傳統(tǒng)的機(jī)械式按鍵，改用電子式的導(dǎo)體感應(yīng)按鍵，無使用壽使命限制， 不受溫濕度環(huán)境影響，大大延長了按鍵使用年限；
[0012] (3)導(dǎo)體感應(yīng)不受可見光影響，避免了通過紅外方式控制容易受樓道內(nèi)聲控?zé)粲?響的弊端；
[0013] (4)非接觸導(dǎo)體感應(yīng)式按鍵屬于近距離感應(yīng)，控制一只電能表時(shí)不會對其它電能 表產(chǎn)生影響，不會導(dǎo)致類似紅外控制同一表箱內(nèi)所有電能表同時(shí)反應(yīng)的現(xiàn)象；
[0014] (5)不改變電能表及電能表箱現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，外觀和功能完全兼容現(xiàn)有的智能電能 表；
[0015] (6)非接觸導(dǎo)體感應(yīng)式按鍵使用更加安全，按鍵與人體完全帶離，不會因電表潮濕 或用戶手上有水等原因?qū)е氯梭w觸電。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實(shí)用新型的應(yīng)用示意圖；
[0017] 圖2是本實(shí)用新型的工作原理示意圖；
[0018] 圖3是本實(shí)用新型的檢測電路的等效電路圖；
[0019] 圖4是本實(shí)用新型的檢測電路的并聯(lián)等效電路圖；
[0020] 圖5是本實(shí)用新型的電路硬件電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0021] 圖6是本實(shí)用新型的潤流損耗檢測的硬件電路圖；
[0022] 圖7是本實(shí)用新型的模擬電能表按鍵按下及釋放狀態(tài)判定示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
[0024] 本實(shí)用新型通過一個(gè)線圈天線和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器（LDC)組成潤流檢測電路，如圖 1所示，潤流檢測芯片通過線圈驅(qū)動(dòng)端口輸出交流電流，電流通過天線線圈時(shí)在線圈周圍產(chǎn) 生交變磁場；當(dāng)有導(dǎo)體靠近線圈天線時(shí)，線圈各邊處于磁場中的不同位置，所W在導(dǎo)體內(nèi)部 產(chǎn)生潤電流，同時(shí)導(dǎo)體也會產(chǎn)生自己的交變磁場，導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場方向與線圈天線產(chǎn)生的 磁場方向相反，線圈天線產(chǎn)生線圈潤流損耗。通過電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器測量線圈天線電路的線 圈潤流損耗可W計(jì)算導(dǎo)體與線圈天線的距離。
[0025] 本實(shí)用新型的等效電路框圖如圖2所示。圖中為電路電感與線圈天線等 效電感的和，A+巧"為電路電阻與線圈天線等效電阻的和。通過電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出交 流電流，交流電流通過線圈天線產(chǎn)生磁場。電路產(chǎn)生的功率可通過W下公式計(jì)算：
[0026] X(友,+巧d));
[0027] 由于電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器直接輸出電流驅(qū)動(dòng)線圈電感L產(chǎn)生交變磁場會產(chǎn)生較大功 耗，為了降低電路的功耗，所W使用并聯(lián)電容C與L連接，組成一個(gè)LC諧振電路，如圖3所 示，該樣可W大幅降低電路的驅(qū)動(dòng)電流。線圈電感本身的電阻值與限流電阻的阻值A(chǔ) 之和為新電路等效電阻Aw，電路的所消耗的功率僅為上的功率損耗。
[0028] 線圈天線的等效電感可參照如下公式計(jì)算，選擇參數(shù)合適的電感參數(shù)：
[0029]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種智能電能表的非接觸導(dǎo)體感應(yīng)式按鍵的控制裝置，其特征在于，所述裝置包括 線圈天線和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器組成潤流損耗檢測電路；電能表的微處理器MCU通過SPI串行 通信總線與潤流損耗檢測電路連接，MCU通過I2C總線與顯示電路連接，潤流損耗檢測電 路直接與諧振電容和線圈天線連接；LDC1000的第1、2、3、5腳分別為串行外設(shè)接口 SPI總 線的串行外設(shè)時(shí)鐘輸入信號SCLK、串行外設(shè)片選使能信號CSB、串行外設(shè)從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入 SDI、串行外從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出SD0，LDC1000第16腳為中斷輸出INTB ;LDC1000的SPI接口總 線與MCU的SPI接口總線連接，LDC1000的INTB與MCU的中斷輸入引腳連接，LDC1000的第 9、10腳與PCB線圈連接，PCB線圈兩端并聯(lián)連接電容C_Tark。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能電能表的非接觸導(dǎo)體感應(yīng)式按鍵的控制裝置，其特 征在于，所述裝置的潤流損耗檢測電路的芯片通過線圈連接到端口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能電能表的非接觸導(dǎo)體感應(yīng)式按鍵的控制裝置，其特 征在于，所述裝置的諧振電路為線圈與l(K)pF電容并聯(lián)構(gòu)成。
【專利摘要】一種智能電能表的非接觸導(dǎo)體感應(yīng)式按鍵的控制裝置，涉及一種電能表的控制裝置，所述裝置包括線圈天線和電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器組成渦流檢測電路；電能表的微處理器MCU通過SPI串行通信總線與渦流損耗檢測電路連接，MCU通過I2C總線與顯示電路連接，渦流損耗檢測電路直接與一個(gè)諧振電容和一個(gè)線圈天線連接；LDC1000為渦流損耗檢測傳感器，LDC1000和第1、2、3、5腳分別為SPI總線的SCLK、CSB、SDI與SDO直接與MCU的SPI接口總線連接，MCU與LDC1000通過SPI總線連接；用戶觀察電能表示時(shí)，隔著透明窗將手指靠近智能電能表按鍵的位置，就可以對電能表進(jìn)行背光喚醒和屏幕翻頁。
【IPC分類】H03K17-945, G01R15-00
【公開號】CN204287282
【申請?zhí)枴緾N201420377133
【發(fā)明人】張俊哲, 高新, 袁濱成, 耿春麗, 馮春華, 孔德鈺, 楊哲, 雷玉霞
【申請人】沈陽時(shí)尚實(shí)業(yè)有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年7月9日