專利名稱：電能表雙費(fèi)計(jì)度器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電能表雙費(fèi)計(jì)度器，尤指一種主要作為雙費(fèi)率電能表中記錄用戶用電量之用的計(jì)度器。
背景技術(shù)：
計(jì)度器在日常的電度表中，已得到了廣泛的應(yīng)用，不管是電子表或是機(jī)械表，其優(yōu)點(diǎn)是清楚、簡單、可靠、準(zhǔn)確及成本低，其結(jié)構(gòu)一般由計(jì)度器支架、字輪、驅(qū)動(dòng)字輪的驅(qū)動(dòng)器件及驅(qū)動(dòng)器件的控制電路組成。
目前常用的驅(qū)動(dòng)字輪的驅(qū)動(dòng)器件大致有三種1)、繼電器；2)、單脈沖步進(jìn)電機(jī)；3)、上海雙復(fù)率表用的永磁式爪極步進(jìn)電機(jī)，在使用過程中，它們各有千秋；例如第一、二種的可靠性差，故障率高，所以影響了計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性，第三種步進(jìn)電機(jī)雖然解決了第一、二種存在的問題，但是因?yàn)殡姍C(jī)和電路的工作電壓不同(電機(jī)為12伏)，要使電表必須為電機(jī)準(zhǔn)備12伏的工作電壓，同時(shí)控制電路復(fù)雜，故成本高，單費(fèi)計(jì)度器雖有不少優(yōu)點(diǎn)，但功能不全。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述不足之處，本實(shí)用新型的主要目的旨在提供一種既可減少電源品種，又能使步進(jìn)電機(jī)輸出較大力矩，并能降低計(jì)度器成本的裝置。
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是要解決雙費(fèi)計(jì)度器的驅(qū)動(dòng)字輪的驅(qū)動(dòng)器件的輸出力矩，驅(qū)動(dòng)器件的控制電路穩(wěn)定、可靠及降低成本等問題。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該裝置由計(jì)度器支架、字輪、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器件的控制電路板組成，在計(jì)度器支架的一端分別安裝有上、下兩臺步進(jìn)電機(jī)，在計(jì)度器支架的內(nèi)部分別安裝有上、下兩組字輪，驅(qū)動(dòng)器件的控制電路板安裝在計(jì)度器支架的內(nèi)側(cè)中。
所述的電能表雙費(fèi)計(jì)度器的驅(qū)動(dòng)器件的控制電路板上安裝有控制電路，控制電路由濾波器、倍頻器和分配器、轉(zhuǎn)向器、平谷轉(zhuǎn)換器及平谷驅(qū)動(dòng)器組成；濾波器的輸出信號與倍頻器和分配器的輸入端相連接，倍頻器和分配器的輸出信號與轉(zhuǎn)向器的輸入端相連接，轉(zhuǎn)向器的輸出信號與平谷轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接，平谷轉(zhuǎn)換器的輸出信號與平谷驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連接。
所述的電能表雙費(fèi)計(jì)度器的濾波器由C1、C2和R1組成濾波電路，倍頻器和分配器由IC1、IC2、R2、R3、R4、R5和C3、C4、C5、C6組成，轉(zhuǎn)向器由門電路F33、F34、F35和F36組成，平谷轉(zhuǎn)換器由門電路F43、F43、F45、F46、F47、F48、F49和F410組成，平谷驅(qū)動(dòng)器由三極管T51、T52、T53、T54、T55、T56、T57和T58組成；計(jì)數(shù)脈沖輸入到R1和C1連接處，經(jīng)C1、R1和C2濾波后，輸出到IC1的輸入，IC1的一個(gè)輸出連接IC2的輸入，IC1的另一個(gè)輸出端A與F37、F38的一輸入端相連接，另一個(gè)輸出端B與F33、F35相連接，IC2的一個(gè)輸出端C與F39、F310的一個(gè)輸入端相連接，IC2的另一個(gè)輸出端D與F34、F36的一個(gè)輸入端相連接，F(xiàn)33、F34的輸出并聯(lián)與F310和F37的一個(gè)輸入端相連接，F(xiàn)35、F36的輸出并聯(lián)并與F38、F39的一個(gè)輸入端相連接，它們的輸出分別與F43、F47、F44、F48、F45、F49和F46、F410的一個(gè)輸入相連接，F(xiàn)43、F44、F45、F46和F47、F48、F49、F410的另一個(gè)輸入端與F41和F42組成的R-S觸發(fā)器的輸出端相連接，受控于N，M的電平；輸入脈沖倍頻4次，其邏輯控制電路控制步進(jìn)電機(jī)的繞組依次導(dǎo)通，F(xiàn)31和F32組成R-S觸發(fā)器，以邏輯控制F33、F34、F35和F36的開門和關(guān)門電平，控制步進(jìn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。
所述的電能表雙費(fèi)計(jì)度器的兩組字輪的每組有六個(gè)字輪，每個(gè)字輪的頭輪的一端有一個(gè)齒數(shù)為70的條形齒，并與步進(jìn)電機(jī)嚙合，兩組字輪分別記錄平值和谷值用電的數(shù)字。
所述的電能表雙費(fèi)計(jì)度器的兩臺獨(dú)立工作的步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上均裝有一個(gè)齒數(shù)為14，模數(shù)與頭輪70齒相同的擺線齒輪，他們的工作完全受控于各自的控制器控制。
本實(shí)用新型的有益效果是適用范圍廣不僅適用機(jī)電表，同時(shí)也適用于電子表；抗干擾強(qiáng)能除掉脈寬小于1.5ms以內(nèi)的干擾脈沖；電機(jī)力矩大，增加了2倍，可靠性高；減少電源品種，統(tǒng)一用5伏；驅(qū)動(dòng)級采用開關(guān)電路，在無輸入計(jì)數(shù)脈沖情況下，步進(jìn)電機(jī)各繞組均無電流，功耗低，功能全，成本低。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
附

圖1是本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本實(shí)用新型控制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)器件的控制電路方框圖；附圖4是本實(shí)用新型控制電路的電路原理圖；
附圖中標(biāo)號說明10-計(jì)度器支架 50-控制電路；20-字輪 501-濾波器；30-步進(jìn)電機(jī) 502-倍頻器和分配器；40-控制電路板 503-轉(zhuǎn)向器；50-控制電路 504-平谷轉(zhuǎn)換器；505-平谷驅(qū)動(dòng)器；具體實(shí)施方式
請參閱附圖1、2、3、4所示，本實(shí)用新型由計(jì)度器支架10、字輪20、步進(jìn)電機(jī)30及驅(qū)動(dòng)器件的控制電路板40組成，在計(jì)度器支架10的一端分別安裝有上、下兩臺步進(jìn)電機(jī)30，在計(jì)度器支架10的內(nèi)部分別安裝有上、下兩組字輪20，驅(qū)動(dòng)器件的控制電路板40安裝在計(jì)度器支架10的內(nèi)側(cè)中。
所述的電能表雙費(fèi)計(jì)度器的驅(qū)動(dòng)器件的控制電路板40上安裝有控制電路50，控制電路50由濾波器501、倍頻器和分配器502、轉(zhuǎn)向器503、平谷轉(zhuǎn)換器504及平谷驅(qū)動(dòng)器505組成；濾波器501的輸出信號與倍頻器和分配器502的輸入端相連接，倍頻器和分配器502的輸出信號與轉(zhuǎn)向器503的輸入端相連接，轉(zhuǎn)向器503的輸出信號與平谷轉(zhuǎn)換器504的輸入端相連接，平谷轉(zhuǎn)換器504的輸出信號與平谷驅(qū)動(dòng)器505的輸入端相連接。
濾波器501由他來辨別信號的真?zhèn)?，并濾掉脈寬小于1.5ms干擾信號；倍頻器和分配器502它把由濾波器送來的計(jì)數(shù)脈沖倍頻4次，調(diào)整好所需的脈沖寬度再將它們按A、B、C、D
四路輸出。
轉(zhuǎn)向器503主要控制步進(jìn)電機(jī)的順時(shí)針或反時(shí)針轉(zhuǎn)向；平谷轉(zhuǎn)換器504當(dāng)RN1＝時(shí)，N＝1，M＝0所以門F43、F44、F45及F46打開；而門F47、F48、F49及F410被關(guān)閉；倍頻后的計(jì)數(shù)脈沖從門F43、F44、F45及F46通過；驅(qū)動(dòng)器T55、T56、T57及T58的基極在信號作用下依次道通，故谷值計(jì)度器工作。當(dāng)SN2＝0時(shí)M＝1，N＝0這時(shí)，門F47、F48、F49及F410打開，而門F43、F44、F45及F46被關(guān)閉；此時(shí)T51、T52、T53及T54的基極在信號作用下，依次導(dǎo)通，故谷值計(jì)度器工作。
平谷驅(qū)動(dòng)器505由于轉(zhuǎn)換器送來的信號功率太小，不能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作，只有通過驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行功率放大，才能使步進(jìn)電機(jī)工作。
所述的電能表雙費(fèi)計(jì)度器的濾波器501由C1、C2和R1組成濾波電路，倍頻器和分配器502由IC1、IC2、R2、R3、R4、R5和C3、C4、C5、C6組成，轉(zhuǎn)向器503由門電路F33、F34、F35和F36組成，平谷轉(zhuǎn)換器504由門電路F43、F43、F45、F46、F47、F48、F49和F410組成，平谷驅(qū)動(dòng)器505由三極管T51、T52、T53、T54、T55、T56、T57和T58組成；計(jì)數(shù)脈沖輸入到R1和C1連接處，經(jīng)C1、R1和C2濾波后，輸出到IC1的輸入，IC1的一個(gè)輸出連接IC2的輸入，IC1的另一個(gè)輸出端A與F37、F38的一輸入端相連接，另一個(gè)輸出端B與F33、F35相連接，IC2的一個(gè)輸出端C與F39、F310的一個(gè)輸入端相連接，IC2的另一個(gè)輸出端D與F34、F36的一個(gè)輸入端相連接，F(xiàn)33、F34的輸出并聯(lián)與F310和F37的一個(gè)輸入端相連接，F(xiàn)35、F36的輸出并聯(lián)并與F38、F39的一個(gè)輸入端相連接，它們的輸出分別與F43、F47、F44、F48、F45、F49和F46、F410的一個(gè)輸入相連接，F(xiàn)43、F44、F45、F46和F47、F48、F49、F410的另一個(gè)輸入端與F41和F42組成的R-S觸發(fā)器的輸出端相連接，受控于N，M的電平；輸入脈沖倍頻4次后，其邏輯控制電路控制步進(jìn)電機(jī)的繞組依次導(dǎo)通，F(xiàn)31和F32組成R-S觸發(fā)器，以邏輯控制F33、F34、F35和F36的開門和關(guān)門電平，控制步進(jìn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。
計(jì)數(shù)脈沖輸入該控制電路板40板后，首先進(jìn)行判別其真?zhèn)危绻撔盘柌皇钦嬲妮斎朊}沖，則就被濾掉；如果是計(jì)數(shù)脈沖，該信號再被處理，最后按要求使步進(jìn)電機(jī)分別導(dǎo)通，即使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述的電能表雙費(fèi)計(jì)度器的兩組字輪20的每組有六個(gè)字輪，每個(gè)字輪的頭輪的一端有一個(gè)齒數(shù)為70的條形齒，并與步進(jìn)電機(jī)嚙合，兩組字輪分別記錄平值和谷值用電的數(shù)字。
計(jì)度器計(jì)數(shù)是按100個(gè)脈沖來設(shè)計(jì)。頭輪所記數(shù)字是1小格為0.01度電，轉(zhuǎn)一周為1度電。
兩組字輪分別記錄平值和谷值用電的數(shù)字，每組有六個(gè)字輪，頭輪用來記錄不滿1度電的用電量；當(dāng)六個(gè)字輪全部計(jì)滿后，表示用電量為99999.9度。每個(gè)頭輪的一端還有一個(gè)齒數(shù)為70的條形齒，用以與步進(jìn)電機(jī)嚙合，這些字輪都被安裝在計(jì)度器支架內(nèi)。
所述的電能表雙費(fèi)計(jì)度器的兩臺獨(dú)立工作的步進(jìn)電機(jī)30，分別安裝在計(jì)度器支架10的一端，其輸出軸上均裝有一個(gè)齒數(shù)為14，模數(shù)與頭輪70齒相同的擺線齒輪，他們的工作完全受控于各自的控制器控制，保證了頭輪在一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖作用轉(zhuǎn)動(dòng)3.6度。
控制電路50是本實(shí)用新型的核心部分，從處理輸入計(jì)數(shù)脈沖開始，脈沖的倍頻，分配、雙4拍的變換、步進(jìn)電機(jī)30正反轉(zhuǎn)控制、平、谷電機(jī)的控制及驅(qū)動(dòng)都由它來完成。
本實(shí)用新型的控制過程如下當(dāng)RN2＝0時(shí)，則N＝1，M＝0這時(shí)F43、F44、F45、F46的門被打開，信號A′，B′，C′和D′可通過它們；而F47、F48、F49及F410門全部封死；A′，B′，C′和D′信號不能通過這些門，故與之串聯(lián)的電阻R6、R7、R8和R9所接的三極管T51、T52、T53及T54的基極均無信號輸入， 故平值計(jì)度器不工作；而信號通過F43、F44、F45及F46后，經(jīng)過串聯(lián)電阻R10、R11、R12及R13到達(dá)驅(qū)動(dòng)器T55、T56、T57和T58的基極，使這些晶體管道通，與之相連的步進(jìn)電機(jī)30工作，故谷值計(jì)度器工作。反之當(dāng)SN2＝0，M＝1，N＝0所以被打開的門為F47、F48、F49及F410，信號A′B′，C′，D′只能通過F47~F410與之相連的驅(qū)動(dòng)器T51~T54被導(dǎo)通，故平值計(jì)度器工作。
本實(shí)用新型增加了極少元件，便改變了步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩增加了 倍，由于是雙4拍使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)準(zhǔn)確。
另外，只增加了幾個(gè)門電路，就可以使單費(fèi)電路變成雙費(fèi)電路，在以上提到的RN2＝0，則只有谷值工作；當(dāng)SN2＝0時(shí)則為平值工作。如果平常試驗(yàn)需要在一個(gè)信號作用下，平、谷計(jì)度器均工作，則只要將RN2＝0而SN2＝0這樣就可以了，所以我們說本實(shí)用新型整體成本低。
權(quán)利要求1.一種電能表雙費(fèi)計(jì)度器，該裝置有計(jì)度器支架、字輪、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器件的控制電路板，其特征在于在計(jì)度器支架的一端分別安裝有上、下兩臺步進(jìn)電機(jī)，在計(jì)度器支架的內(nèi)部分別安裝有上、下兩組字輪，驅(qū)動(dòng)器件的控制電路板安裝在計(jì)度器支架的內(nèi)側(cè)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表雙費(fèi)計(jì)度器，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)器件的控制電路板上安裝有控制電路，控制電路由濾波器、倍頻器和分配器、轉(zhuǎn)向器、平谷轉(zhuǎn)換器及平谷驅(qū)動(dòng)器組成；濾波器的輸出信號與倍頻器和分配器的輸入端相連接，倍頻器和分配器的輸出信號與轉(zhuǎn)向器的輸入端相連接，轉(zhuǎn)向器的輸出信號與平谷轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接，平谷轉(zhuǎn)換器的輸出信號與平谷驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電能表雙費(fèi)計(jì)度器，其特征在于所述的濾波器由C1、C2和R1組成濾波電路，倍頻器和分配器由IC1、IC2、R2、R3、R4、R5和C3、C4、C5、C6組成，轉(zhuǎn)向器由門電路F33、F34、F35和F36組成，平谷轉(zhuǎn)換器由門電路F43、F43、F45、F46、F47、F48、F49和F410組成，平谷驅(qū)動(dòng)器由三極管T51、T52、T53、T54、T55、T56、T57和T58組成；計(jì)數(shù)脈沖輸入到R1和C1連接處，經(jīng)C1、R1和C2濾波后，輸出到IC1的輸入，IC1的一個(gè)輸出連接IC2的輸入，IC1的另一個(gè)輸出端A與F37、F38的一輸入端相連接，另一個(gè)輸出端B與F33、F35相連接，IC2的一個(gè)輸出端C與F39、F310的一個(gè)輸入端相連接，IC2的另一個(gè)輸出端D與F34、F36的一個(gè)輸入端相連接，F(xiàn)33、F34的輸出并聯(lián)與F310和F37的一個(gè)輸入端相連接，F(xiàn)35、F36的輸出并聯(lián)并與F38、F39的一個(gè)輸入端相連接，它們的輸出分別與F43、F47、F44、F48、F45、F49和F46、F410的一個(gè)輸入相連接，F(xiàn)43、F44、F45、F46和F47、F48、F49、F410的另一個(gè)輸入端與F41和F42組成的R-S觸發(fā)器的輸出端相連接，受控于N，M的電平；輸入脈沖倍頻4次，其邏輯控制電路控制步進(jìn)電機(jī)的繞組依次導(dǎo)通，F(xiàn)31、F32組成R-S觸發(fā)器，邏輯控制F33、F34、F35和F36的開門和關(guān)門電平，控制步進(jìn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表雙費(fèi)計(jì)度器，其特征在于所述的兩組字輪的每組有六個(gè)字輪，每個(gè)字輪的頭輪的一端有一個(gè)齒數(shù)為70的條形齒，并與步進(jìn)電機(jī)嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表雙費(fèi)計(jì)度器，其特征在于所述的兩臺步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上均裝有一個(gè)齒數(shù)為14，模數(shù)與頭輪70齒相同的擺線齒輪。
專利摘要一種涉及電能表雙費(fèi)計(jì)度器，尤指一種主要作為雙費(fèi)率電能表中記錄用戶用電量之用的計(jì)度器。該裝置由計(jì)度器支架、字輪、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器件的控制電路板組成，在計(jì)度器支架的一端分別安裝有上、下兩臺步進(jìn)電機(jī)，在計(jì)度器支架的內(nèi)部分別安裝有上、下兩組字輪，驅(qū)動(dòng)器件的控制電路板安裝在計(jì)度器支架的內(nèi)側(cè)中，兩組字輪分別記錄平值和谷值用電的數(shù)字。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)適用范圍廣，抗干擾強(qiáng)，能除掉脈寬小于1.5ms以內(nèi)的干擾脈沖；電機(jī)力矩大，增加了倍，可靠性高；減少電源品種，統(tǒng)一用5伏；驅(qū)動(dòng)級采用開關(guān)電路，功耗低，功能全，成本低。
文檔編號G01R11/16GK2677934SQ0321073
公開日2005年2月9日 申請日期2003年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月18日
發(fā)明者鐘裕湘 申請人:鐘裕湘, 周鳳云