專利名稱：?jiǎn)蜗嚯娮邮街悄芫W(wǎng)絡(luò)電度表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
單相電子式智能網(wǎng)絡(luò)電度表是用載波信道更改用戶表中的電價(jià)，具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)復(fù)費(fèi)率的電能表，屬于電能計(jì)量領(lǐng)域。
現(xiàn)有的IC卡預(yù)付費(fèi)電能表雖然能控制用戶用電，使電業(yè)部門(mén)收取電費(fèi)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，但它還有以下缺點(diǎn)1.不便于電費(fèi)漲價(jià)管理；2.用電量管理不夠?qū)崟r(shí)；3.沒(méi)有復(fù)費(fèi)率功能；4.沒(méi)有防竊電功能；本實(shí)用新型發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有IC卡預(yù)付費(fèi)電能表的缺陷，發(fā)明一種單相電子式智能網(wǎng)絡(luò)電度表。
本實(shí)用新型發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它(

圖1)由CPU模塊1、計(jì)量模塊2、載波模塊3、防竊電模塊4、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊5、IC卡模塊6、繼電器模塊7、液晶顯示模塊8和電源模塊9九個(gè)功能模塊組成。
計(jì)量模塊其主要功能是計(jì)量用戶所用電量，并以脈沖的形式傳送給CPU。載波模塊的主要功能是從低壓配電線路上接收特定頻率的信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換后傳送給CPU，并把CPU發(fā)出的信號(hào)轉(zhuǎn)換后發(fā)送到低壓配電線路上。防竊電功能模塊的功能主要是防止個(gè)別用戶在使用過(guò)程中的竊電現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)用戶有可能竊電的動(dòng)作時(shí)，電能表能作出相應(yīng)的處理。實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊是為了實(shí)現(xiàn)復(fù)費(fèi)率功能，配有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片及其供電系統(tǒng)。IC卡功能模塊是售電管理中心與用戶進(jìn)行接觸的最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它有一個(gè)穩(wěn)定可靠的IC卡讀寫(xiě)電路。并具有抗干擾和短路保護(hù)的功能。CPU模塊是整個(gè)電能表的核心部分，它是由一個(gè)自帶內(nèi)部看門(mén)狗電路的8位高可靠微處理器及一些外圍電路組成。繼電器模塊采用磁保持繼電器。液晶顯示模塊采用大尺寸液晶顯示面板。電源模塊為整個(gè)電能表安全穩(wěn)定工作提供了可靠保證。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于它用載波信道更改用戶表中的電價(jià)，這樣解決了IC卡予付費(fèi)電能表的不利于電價(jià)漲價(jià)問(wèn)題。本實(shí)用新型具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)真正意義上的復(fù)費(fèi)率。同時(shí)它可以隨時(shí)監(jiān)控用戶表運(yùn)行狀態(tài)，解決竊電問(wèn)題，并可監(jiān)測(cè)查詢購(gòu)電余額。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性好，計(jì)量精度高，功能齊全，是市場(chǎng)上很有前景的產(chǎn)品。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
圖1是本實(shí)用新型的方框圖。1是CPU模塊、2是計(jì)量模塊、3是載波模塊、4是防竊電模塊、5是實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、6是IC卡模塊、7是繼電器模塊、8是液晶顯示模塊、9是電源模塊。
圖2是本實(shí)用新型的CPU模塊的電路圖。
圖3是本實(shí)用新型的計(jì)量模塊的電路圖。
圖4是本實(shí)用新型的載波模塊的電路圖。
圖5是本實(shí)用新型的防竊電模塊的電路圖。
圖6是本實(shí)用新型的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的電路圖本實(shí)用新型各模塊與CPU之間的連接關(guān)系是這樣的(圖2)計(jì)量模塊2的輸出接CPU的管腳25，載波模塊3接CPU的管腳12、13、14、15和24，防竊電模塊4接CPU的管腳16，實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊5接CPU的管腳17、18，IC卡模塊6接CPU的管腳7、8、9、10和27，繼電器模塊7接CPU的管腳21、22，液晶顯示模塊8接CPU的管腳17、18。
CPU微處理器選用的是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的COP8系列微處理器，這種芯片功能全，性能高，并帶有SPL總線及內(nèi)部看門(mén)狗。如圖2中4U2，4U3為EEPROM，也帶有SPL總線，其CPU的復(fù)位電路采用的是LM339比較器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，且LM339還帶有整形電路的功能應(yīng)用于電路中。
計(jì)量模塊(圖3)的主要器件為上海貝嶺公司的0932芯片，該芯片具有防竊電及計(jì)量精度高等優(yōu)點(diǎn)，如圖3所示其中2R1，2C1，2C2構(gòu)成分壓網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)2D1，2D2，2C3，2D3，2D4，2C4，2C5組成一電源系統(tǒng)供0932使用，圖中FLQ(分流器)是一個(gè)高精度微歐級(jí)的分壓電阻，與其后的2R2，2R3，2C6，2C7組成電流采樣電路輸入到0932的1，2兩腳。圖中的SMR/SMR10為一高精度電阻網(wǎng)絡(luò)，其作用是進(jìn)行電壓采樣，輸入0932的3，4兩腳，然后，0932對(duì)采樣的電流和電壓進(jìn)行處理后，根據(jù)負(fù)載功率的不同，輸出不同頻率的脈沖方波(占空比為1∶1)。這個(gè)脈沖方波再經(jīng)2U2進(jìn)行光電隔離后，接到電能表測(cè)試口，以備用，經(jīng)2U3光電隔離后，接LED脈沖指示燈并輸送到CPU的I/O口，再有圖中的2R21，2R10，2R11，2R12，2R13，2R14，2R15，2R16電阻是用于調(diào)節(jié)計(jì)量精度的。
載波模塊(圖4)中的核心部分是ST公司的7536芯片(3U1)，ST7536是半雙工同步FSK-MODEM，用于電力線和微處理器的接口，它有4個(gè)不同的頻道和2個(gè)不同的數(shù)據(jù)速率(600和1200波特率，我們用的為1200波特率)，這部分電路還包含一個(gè)發(fā)送放大電路和一個(gè)接收放大電路，都用NE5532來(lái)實(shí)現(xiàn)(3U2和3U3)，在發(fā)送放大電路部分，為了保證信號(hào)發(fā)出功率，又有兩個(gè)推挽式功率管TIP31和TIP32來(lái)實(shí)現(xiàn)功率放大(3T6和3T7)。在功放與電力線的接口處用一個(gè)耦合變壓器(3BY1)來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的耦合。耦合變壓器的次線圈分為兩組，其中用于發(fā)送信號(hào)的次線圈與原線圈的匝數(shù)比為1∶1，用于接收信號(hào)的次線圈與原線圈的匝數(shù)比為4∶1。以保證接收時(shí)，對(duì)信號(hào)有較高的靈敏度。在該模塊中由3R6，3R7，3R8，3R9，3R10和3T1，3T2，3T3，3T4，3T5構(gòu)成一個(gè)開(kāi)關(guān)電路，以保證只有在CPU發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該功放部分電源才打開(kāi)，發(fā)送時(shí)間很短，少于3秒，發(fā)送完畢，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)以切斷電源，以減少電能表本身的功耗。
防竊電模塊(圖5)電路的核心是一個(gè)光敏管(對(duì)管)6U1，其主要功能是對(duì)竊電行為做出適當(dāng)?shù)奶幚怼?br> 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊(圖6)也是采用飛利浦公司的PCF8563(U1)，該芯片帶有12C總線接口，并且能夠解決2000年問(wèn)題，為了保證時(shí)鐘的精度符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，采用一高精度高可靠性的可調(diào)電容器(CC1)，來(lái)調(diào)節(jié)時(shí)鐘晶體的精度，另外時(shí)鐘電路還帶有電池供電和充電電路(由D1，D2，D3，R9，B1-電池構(gòu)成)及時(shí)鐘校驗(yàn)輸出電路(由4R10，4R30，4R29，4C13，4T3，4U6組成)。
權(quán)利要求一種單相電子式智能網(wǎng)絡(luò)電度表，它有IC卡模塊6、繼電器模塊7、液晶顯示模塊8、電源模塊9，其特征在于它還有CPU模塊1、計(jì)量模塊2、載波模塊3、防竊電模塊4和實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊5；計(jì)量模塊2的輸出接CPU的管腳25，載波模塊3接CPU的管腳12、13、14、15和24，防竊電模塊4接CPU的管腳16，實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊5接CPU的管腳17、18，IC卡模塊6接CPU的管腳7、8、9、10和27，繼電器模塊7接CPU的管腳21、22，液晶顯示模塊8接CPU的管腳17、18。
專利摘要一種單相電子式智能網(wǎng)絡(luò)電度表,它有CPU模塊1、計(jì)量模塊2、載波模塊3、防竊電模塊4、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊5、IC卡模塊6、繼電器模塊7、液晶顯示模塊8和電源模塊9九個(gè)功能模塊組成。它是用載波信道更改用戶表中的電價(jià),具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)復(fù)費(fèi)率的電能表,它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性好,計(jì)量精度高,功能齊全,屬于電能計(jì)量領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G07F15/10GK2385384SQ9921459
公開(kāi)日2000年6月28日 申請(qǐng)日期1999年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月5日
發(fā)明者李勝利 申請(qǐng)人:李勝利