專利名稱：?jiǎn)蜗囝A(yù)付費(fèi)電能表的制作方法
單相預(yù)付費(fèi)電能表技術(shù)領(lǐng)域
本技術(shù)方案屬于電力計(jì)量裝置，具體是一種單相預(yù)付費(fèi)電能表。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，由于使用場(chǎng)合的局限，例如城市、農(nóng)村或工廠企業(yè)等，抄表人員的工作量很大，而且，也不便于管理。另外由于應(yīng)用場(chǎng)合的情況不同，對(duì)電能表的穩(wěn)定、可靠性有比較高的要求。發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本技術(shù)方案提出一種新的單相預(yù)付費(fèi)電能表，具體如下:
一種單相預(yù)付費(fèi)電能表，包括微處理器、電能表計(jì)量單元、電壓采樣單元、電流采樣單元和電源電路；所述電壓采樣單元和電流采樣單元的信號(hào)輸出端連接電能表計(jì)量單元的信號(hào)輸入端；電能表計(jì)量單元的數(shù)據(jù)輸出端連接微處理器的數(shù)據(jù)輸入端；所述微處理器的輸出端連接有LCD顯示模塊、繼電器控制輸出接口、電能脈沖輸出接口 ；微處理器的控制輸入端連接有按鍵；微處理器還連接有存儲(chǔ)器和IC卡接口電路；所述電源電路的電源輸出端分別連接電能表計(jì)量單元的電源輸入端和微處理器的電源輸入端。
IC卡接口電路用于支持CPU卡。現(xiàn)有技術(shù)中，CPU卡主要為金融級(jí)IC卡。以CPU卡(CPU卡和SAM模塊為加密介質(zhì))為主CPU卡內(nèi)嵌芯片相當(dāng)于一個(gè)特殊類型的單片機(jī)，內(nèi)部除了帶有控制器，存儲(chǔ)器，時(shí)序控制邏輯等外，還帶有算法單元和操作系統(tǒng)，存儲(chǔ)容量大，處理能力強(qiáng)，信息存儲(chǔ)安全等特性。
所述電能表計(jì)量單元是電能表計(jì)量芯片ADE7755。
所述電壓采樣單元是分壓電阻網(wǎng)絡(luò)。
所述電流采樣單元采用錳銅電阻作為采樣電阻。
所述電源電路是開(kāi)關(guān)電源電路。
所述電能脈沖輸出接口通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路連接LED燈。
本電能表由兩大功能模塊組成:其一是電能計(jì)量模塊，采用大規(guī)模專用集成電路，將電壓電流量轉(zhuǎn)換成與有功功率成正比例的脈沖，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量；其二為數(shù)據(jù)處理單元，采用美國(guó)著名廠商之微處理器完成電能計(jì)度、數(shù)據(jù)處理、顯示、讀寫卡、負(fù)荷控制等功能。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用電源隔離技術(shù)，數(shù)據(jù)處理單元和電網(wǎng)完全隔離，保證系統(tǒng)安全及操作者的人生安全。


圖1是本技術(shù)方案的原理框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明如下:
參考圖1，一種單相預(yù)付費(fèi)電能表，包括微處理器、電能表計(jì)量單元、電壓采樣單元、電流采樣單元和電源電路；所述電壓采樣單元和電流采樣單元的信號(hào)輸出端連接電能表計(jì)量單元的信號(hào)輸入端；電能表計(jì)量單元的數(shù)據(jù)輸出端連接微處理器的數(shù)據(jù)輸入端；所述微處理器的輸出端連接有LCD顯示模塊、繼電器控制輸出接口、電能脈沖輸出接口 ；微處理器的控制輸入端連接有按鍵；微處理器還連接有存儲(chǔ)器和IC卡接口電路；所述電源電路的電源輸出端分別連接電能表計(jì)量單元的電源輸入端和微處理器的電源輸入端。
本例中，所述電能表計(jì)量單元是電能表計(jì)量芯片ADE7755。所述電壓采樣單元是分壓電阻網(wǎng)絡(luò)。所述電流采樣單元采用錳銅電阻作為采樣電阻。所述電源電路是開(kāi)關(guān)電源電路。所述電能脈沖輸出接口通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路連接LED燈本例中，所述IC卡接口電路采用SLE4442 IC卡讀寫模塊。
本電能表借助現(xiàn)有成熟的電路模塊電路和微處理器的控制/運(yùn)算功能可以滿足本地電能表的功能和性能要求。通過(guò)對(duì)微處理器的編程，本例的電能表的使用說(shuō)明如下:
用戶持購(gòu)電卡到售電部門購(gòu)電。售電部門的操作人員在計(jì)算機(jī)上，通過(guò)專用管理軟件和讀寫卡裝置，將用戶購(gòu)電量、代碼等數(shù)據(jù)以加密方式寫入購(gòu)電卡。
電量寫入:用戶將已購(gòu)電量的購(gòu)電卡按卡上箭頭方向(金屬觸點(diǎn)面向左)插入電能表的IC卡插槽中，必須等電能表顯示Fl并發(fā)出聲音后，方可將卡拔出保存。
響一聲表不插入的是不帶電量的用戶卡；
響二聲表示插入的是帶電量的用戶卡；
響三聲表示插入的是錯(cuò)卡。
當(dāng)插入帶有效電量的用戶卡后，電能表的4位顯示窗口將顯示下述內(nèi)容:
①Fl......本次購(gòu)電量提示符
500......本次購(gòu)電量(kW.h)
②F2......剩余電量提示符
800......剩余電量(kW.h)
③F3......累計(jì)用電量提示符
2000……累計(jì)用電量(kW.h)
④F4.. ....負(fù)荷設(shè)定提示符
8800......設(shè)定的允許負(fù)荷(W)
⑤F5......二次缺電報(bào)警電量提示符
10......二次缺電報(bào)警電量(kW.h)
⑥F6......購(gòu)電次數(shù)提示符
2......購(gòu)電次數(shù)
⑦F7……最大負(fù)荷提示符
6600……用戶最大負(fù)荷(W)
⑧F8......當(dāng)前負(fù)荷提示符
3600……用戶當(dāng)前負(fù)荷(W)
說(shuō)明:
I)剩余電量為本次購(gòu)電量與電能表內(nèi)未插卡前所剩電量之和，平時(shí)插入不帶電量的用戶卡時(shí)剩余電量為表中所剩電量。
2)當(dāng)將無(wú)購(gòu)電電量的用戶卡插入電能表時(shí)，將顯示“F1”和“0”，接著輪顯上述② ⑧條各項(xiàng)內(nèi)容。
3)當(dāng)用戶錯(cuò)將非本系統(tǒng)的卡或其它卡插入電能表時(shí)，將顯示“F1”，緊接著顯示“”，然后輪顯上述② ⑧條各項(xiàng)內(nèi)容。
4)只有Fl所代表的本次購(gòu)電量顯示3秒，其余信息均顯示I秒，若不拔卡則一直顯示當(dāng)前負(fù)荷F8的值，可監(jiān)測(cè)用戶負(fù)荷變化情況。
5)當(dāng)Fl F8后跟有一位或兩位數(shù)值時(shí)，表示的是緊跟著顯示的數(shù)值的高位，因此各項(xiàng)數(shù)字信息可顯示6位。如累計(jì)用電量可顯示到999999kWh。
6)用帶有電量的用戶卡可清掉當(dāng)前表內(nèi)最大負(fù)荷數(shù)。
5.3、斷電
若電能表第4位數(shù)碼管顯示一條閃爍的短橫時(shí)表示電能表處于斷電狀態(tài)，每10秒顯示一次斷電原因，若剩余電量小于二次缺電報(bào)警電量則每?jī)擅腌婏@示一次斷電原因(此時(shí)無(wú)短橫)。
1.若顯示C000表示所購(gòu)電量用完,須重新購(gòu)電。
2.若顯示COOl表示此刻表內(nèi)剩余電量等于二次缺電報(bào)警電量，繼電器拉閘、中斷供電，報(bào)警電量由售電部門視情況設(shè)置。此時(shí)用戶需插入購(gòu)電卡才可用完剩余電量。稱為二次報(bào)警。還具有一次報(bào)警功能，一次報(bào)警電量是二次報(bào)警電量的2倍，當(dāng)用戶剩余電量等于一次報(bào)警電量的時(shí)候，顯示屏每?jī)擅腌婏@示一次剩余電量，一直顯示到等于二次報(bào)警電量拉閘為止。此期間用戶若插入有電量(大于一次報(bào)警電量)的購(gòu)電卡則一切恢復(fù)正常，若插入無(wú)電量的購(gòu)電卡則二次報(bào)警不再斷電。這些信息用來(lái)提醒用戶盡快購(gòu)電，以免造成不便。
3.若顯不C002表不用戶的負(fù)荷超過(guò)了最大用電負(fù)荷設(shè)定值。最大用電負(fù)荷由售電部門售電時(shí)根據(jù)具體情況設(shè)置，若用戶負(fù)載超過(guò)最大用電負(fù)荷引起電表拉閘斷電，用戶須減小負(fù)荷并插入購(gòu)電卡才能恢復(fù)供電。
注意:負(fù)荷接近額定最大電流的2倍時(shí)，電能表立刻切斷線路，但不計(jì)算過(guò)載具體數(shù)值。
4.若顯示C003表示用戶連續(xù)6天未用電(即電表脈沖燈此期間一直沒(méi)有閃動(dòng))或用戶短接線路，電能表自動(dòng)拉閘斷電，等待用戶插入購(gòu)電卡后才能恢復(fù)用電。但恢復(fù)用電后的24小時(shí)內(nèi)必須有用電器用電。如在此24小時(shí)內(nèi)仍未用電，則電能表會(huì)再次切斷供電電路，電能表顯示的信息為C004，此時(shí)必須要由售電部門的專門人員才能使電能表恢復(fù)供電，此項(xiàng)功能主要是為了防止用戶供電線路故障造成用電量漏計(jì)及防止用戶竊電。
5.若顯示C005表示電能表在40秒內(nèi)將由斷電狀態(tài)轉(zhuǎn)為供電狀態(tài)。
6.若顯示C008表示過(guò)壓保護(hù)，即用戶的入線電壓遠(yuǎn)大于正常供電電壓，電表斷電保護(hù)。在確認(rèn)入線電壓恢復(fù)正常后可插入購(gòu)電卡恢復(fù)正常。
權(quán)利要求
1.一種單相預(yù)付費(fèi)電能表，其特征是包括微處理器、電能表計(jì)量單元、電壓采樣單元、電流采樣單元和電源電路；所述電壓采樣單元和電流采樣單元的信號(hào)輸出端連接電能表計(jì)量單元的信號(hào)輸入端；電能表計(jì)量單元的數(shù)據(jù)輸出端連接微處理器的數(shù)據(jù)輸入端；所述微處理器的輸出端連接有LCD顯示模塊、繼電器控制輸出接口、電能脈沖輸出接口 ；微處理器的控制輸入端連接有按鍵；微處理器還連接有存儲(chǔ)器和IC卡接口電路；所述電源電路的電源輸出端分別連接電能表計(jì)量單元的電源輸入端和微處理器的電源輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相預(yù)付費(fèi)電能表，其特征是所述電能表計(jì)量單元是電能表計(jì)量芯片ADE7755。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相預(yù)付費(fèi)電能表，其特征是所述電壓采樣單元是分壓電阻網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相預(yù)付費(fèi)電能表，其特征是所述電流采樣單元采用錳銅電阻作為采樣電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相預(yù)付費(fèi)電能表，其特征是所述電源電路是開(kāi)關(guān)電源電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相預(yù)付費(fèi)電能表，其特征是所述電能脈沖輸出接口通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路連接LED燈。
全文摘要
一種單相預(yù)付費(fèi)電能表，包括微處理器、電能表計(jì)量單元、電壓采樣單元、電流采樣單元和電源電路；所述電壓采樣單元和電流采樣單元的信號(hào)輸出端連接電能表計(jì)量單元的信號(hào)輸入端；電能表計(jì)量單元的數(shù)據(jù)輸出端連接微處理器的數(shù)據(jù)輸入端；所述微處理器的輸出端連接有LCD顯示模塊、繼電器控制輸出接口、電能脈沖輸出接口；微處理器的控制輸入端連接有按鍵；微處理器還連接有存儲(chǔ)器和IC卡接口電路；所述電源電路的電源輸出端分別連接電能表計(jì)量單元的電源輸入端和微處理器的電源輸入端。本發(fā)明方便了用戶使用，性能得到保障。
文檔編號(hào)G07F15/06GK103150829SQ201110402289
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者丁喬樂(lè), 吳軍, 林江濤, 徐翔 申請(qǐng)人:江蘇盛德電子儀表有限公司