電磁場檢測裝置和用該裝置制成的電能表的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電磁場測量領域，具體涉及一種電磁場檢測裝置和用該裝置制成的電能表。
【背景技術】
[0002]隨著電子技術的快速發(fā)展，電磁場已經在人們的生活中無處不在。
[0003]隨著電子技術的普及，越來越多的用電設備開始走向電子化和智能化，因此電磁場對于該類設備的影響也越來越嚴重，智能電表便是其中的一個個例。隨著智能電能表的大量普及，竊電行為帶來的風險也在逐漸上升，其中一種方式就是利用高壓放電時形成的強電磁干擾脈沖，對電表中的電路進行電磁攻擊，使電能表中的電路暫時或是永久性失效。
[0004]現有的電磁場檢測設備，或者極具專業(yè)性，能夠對空間的電磁場進行定量的測量和分析，或者較為簡單，僅能對空間內電磁場的強度進行定性的判斷和報警。第一種電磁場檢測設備，因其極其專業(yè)的特性，導致成本極高，無法普及使用；第二種電磁場檢測設備，具體如圖1所示，包括了電磁場信號拾取電路、電壓比較電路、電平功率放大電路和狀態(tài)提示電路，該設備僅能對正在進行的電磁場改變做出判斷和預警，無法形成記錄性文件，無法應用于事件追溯或者歷史查詢的應用。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的之一在于提供一種成本低廉、易于普及、能夠具有事件記錄和歷史查詢功能的電磁場檢測裝置。
[0006]本實用新型的目的之二在于提供一種應用該電磁場檢測裝置制成的電能表。
[0007]本實用新型提供的這種電磁場檢測裝置，包括電磁場信號拾取電路，其特征在于還包括充電開關管、脈沖展寬電路、信號開關管和處理器；電磁場信號拾取電路用于檢測電磁場的變化，并形成第一驅動信號并驅動充電開關管；充電開關管接收到第一驅動信號后啟動脈沖展寬電路，將電磁場信號拾取電路檢測到的電磁場變化波形進行展寬處理，并同時形成第二驅動信號；信號開關管接收到第二驅動信號后將展寬后的電磁場變化波形送入處理器進行保存，用于事件追溯或歷史查詢。
[0008]所述的電磁場檢測裝置還包括保護模塊，保護模塊串聯在電磁場信號拾取電路和充電開關管之間，用于保護充電開關管。
[0009]所述的電磁場檢測裝置還包括濾波電路，濾波電路串接在信號開關管和處理器之間，用于濾除波形噪聲。
[0010]所述的電磁場信號拾取電路為電感檢測電路。
[0011]所述的保護模塊包括二極管和限流電阻，二極管并聯在電磁場信號拾取電路兩端，用于限制檢測電路檢測到的波形的尖峰；限流電阻串聯在開關管的控制端，用于限制開關管控制端的電流大小。
[0012]所述的充電開關管為三極管，三極管的基極為控制端，三極管的集電極通過第一限流電阻連接至電源正極，發(fā)射極連接脈沖展寬電路。
[0013]所述的脈沖展寬電路為電阻-電容電路，利用電容的充放電和電阻，把電磁場信號拾取電路檢測到的電磁場變化波形進行展寬，保證處理器的采樣準確性。
[0014]所述的信號開關管為三極管，三極管的基極為控制端，三極管的集電極通過上拉電阻連接至電源正極，集電極也直接連接至處理器，發(fā)射極連接至電源地。
[0015]所述的濾波電路為電容濾波電路，電容并聯在處理器的輸入端與電源地之間，用于濾波。
[0016]本實用新型還提供了一種利用所述電磁場檢測裝置制成的電能表。
[0017]本實用新型由于采用了檢測電路、脈沖展寬電路和處理器，能夠檢測到周圍電磁場的變化情況，并且能夠通過電路進行波形展寬，并輸入到處理器進行保存，因此能夠進行事件追溯和歷史查詢；同時本實用新型電路簡單、采用低成本器件，因此成本低廉、便于推廣；同時利用本實用新型制成的電能表，能夠對惡意針對電能表的電磁脈沖攻擊事件進行記錄，保證了時候的時間追溯和歷史查詢。
【附圖說明】
[0018]圖1為【背景技術】的功能模塊圖。
[0019]圖2為本實用新型的功能模塊圖。
[0020]圖3為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖2所示，為本實用新型的功能模塊圖:本實用新型提供的電磁場檢測裝置包括了電磁場信號拾取電路、保護模塊、充電開關管、脈沖展寬電路、信號開關管、濾波電路和處理器，電磁場信號拾取電路檢測到電磁場變化后，通過保護模塊將檢測到的信號送入充電開關管，充電開關管受控接通，將檢測到的信號送入脈沖展寬電路，脈沖展寬電路將檢測到的信號展寬至處理器能夠采樣的寬度，通過信號開關管和濾波電路將信號送入處理器，處理器檢測信號，并進行記錄和存儲，方便以后的事件追溯和歷史查詢。
[0022]如圖3所示，為本實用新型的電路原理圖:電磁場信號拾取電路由檢測電感(圖中標示LI)組成，保護模塊由限幅二極管(圖中標示Dl)和限流電阻(圖中標示Rl)組成，充電開關管由三極管(圖中標示Ql)組成，脈沖展寬電路由儲能電容(圖中標示CI)和放電電阻(圖中標示R2)組成，信號開關管由三極管(圖中標示Q2)組成，濾波電路由濾波電容(圖中標示C2)組成；檢測電感用于檢測周圍電磁場的變化，當周圍電磁場劇烈變化時，檢測電感上的感應電動勢將急劇增大，形成一個電壓脈沖尖峰，電壓脈沖尖峰的持續(xù)時間和電磁場劇烈變化持續(xù)的時間相關；此時限幅二極管將檢測電感兩端電壓進行限位，同時限流電阻對充電開關管的基極電流進行限制，保證充電開關管的正常工作，充電開關管的基極輸入電流后，充電開關管的發(fā)射極和集電極接通，電源通過充電開關管給脈沖展寬電路的儲能電容充電；此時，檢測電感的感應能量逐步消失，感應電動勢變?yōu)?，充電開關管關斷；儲能電容充電的時間與電磁場劇烈變化持續(xù)的時間相關；儲能電容充電后，通過放電電阻緩慢放電，產生信號開關管的基極電流，從而使信號開關管的集電極和發(fā)射極導通，三極管的集電極由原本的高電平變?yōu)榈碗娖?，輸出信號通過濾波電容濾波后送入處理器，處理器檢測信號的變化并進行記錄。
[0023]一種利用該電磁場檢測裝置制成的電能表，由于采用了該電磁場檢測裝置，因此能夠對采用的強電磁干擾脈沖對電表中的電路進行電磁攻擊的行為進行記錄，從而保證了攻擊事件的追溯和歷史查詢；裝配了該電磁場檢測裝置的電能表，由于具有了事件追溯和歷史查詢功能，因此能夠有效防止針對電能表的惡意電磁干擾脈沖沖擊。
【主權項】
1.一種電磁場檢測裝置，包括電磁場信號拾取電路，其特征在于還包括充電開關管、脈沖展寬電路、信號開關管和處理器；電磁場信號拾取電路用于檢測電磁場的變化，形成驅動信號并驅動充電開關管；充電開關管接收到驅動信號后啟動脈沖展寬電路，將電磁場信號拾取電路檢測到的電磁場變化波形進行展寬處理，并同時驅動信號開關管將展寬后的電磁場變化波形送入處理器進行保存，用于事件追溯或歷史查詢。2.根據權利要求1所述的電磁場檢測裝置，其特征在于還包括保護模塊，保護模塊串聯在電磁場信號拾取電路和充電開關管之間，用于保護充電開關管。3.根據權利要求1所述的電磁場檢測裝置，其特征在于還包括濾波電路，濾波電路串接在信號開關管和處理器之間，用于濾除波形噪聲。4.根據權利要求1~3之一所述的電磁場檢測裝置，其特征在于所述的電磁場信號拾取電路為電感檢測電路。5.根據權利要求2所述的電磁場檢測裝置，其特征在于所述的保護模塊包括二極管和限流電阻，二極管并聯在電磁場信號拾取電路兩端，用于限制檢測電路檢測到的波形的尖峰；限流電阻串聯在開關管的控制端，用于限制開關管控制端的電流大小。6.根據權利要求1、2、3或5之一所述的電磁場檢測裝置，其特征在于所述的充電開關管為三極管，三極管的基極為控制端，三極管的集電極通過第一上拉電阻連接至電源正極，發(fā)射極連接脈沖展寬電路。7.根據權利要求1、2、3或5之一所述的電磁場檢測裝置，其特征在于所述的脈沖展寬電路為電阻-電容電路，利用電容的充放電和電阻，把電磁場信號拾取電路檢測到的電磁場變化波形進行展寬，保證處理器的采樣準確性。8.根據權利要求1、2、3或5之一所述的電磁場檢測裝置，其特征在于所述的信號開關管為三極管，三極管的基極為控制端，三極管的集電極通過第二上拉電阻連接至電源正極，集電極也直接連接至處理器，發(fā)射極連接至電源地。9.一種利用權利要求1、2、3或5之一所述的電磁場檢測裝置制成的電能表。
【專利摘要】本實用新型公開了一種電磁場檢測裝置，包括電磁場信號拾取電路，還包括充電開關管、脈沖展寬電路、信號開關管和處理器；電磁場信號拾取電路用于檢測電磁場的變化并形成驅動信號；充電開關管接收到驅動信號后啟動脈沖展寬電路，將檢測到的電磁場變化波形進行展寬處理，并同時驅動信號開關管將展寬后的波形送入處理器進行保存，用于事件追溯或歷史查詢。本實用新型由于采用了檢測和記錄電路，能夠檢測電磁場變化和形成時間記錄，并進行事件追溯和歷史查詢；同時電路簡單、成本低廉、便于推廣；本實用新型還公開了一種利用該電磁場檢測裝置制成的電能表，由于具備事件追溯和歷史查詢功能，因此能夠有效防止針對電能表的惡意電磁干擾沖擊。
【IPC分類】G01R29/08
【公開號】CN204903660
【申請?zhí)枴緾N201520697827
【發(fā)明人】張健, 劉新潤, 劉偉, 王保同, 龍帆
【申請人】威勝集團有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月10日