專利名稱：低壓載波遠(yuǎn)程集抄電能表的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型屬于用戶電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)。
二、技術(shù)背景目前，國內(nèi)大部分地區(qū)仍在采用人工抄表方法，不但勞動強(qiáng)度大，而且還會抄錯(cuò)用戶電能表數(shù)據(jù)。由此產(chǎn)生了用戶電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)，其目的就是為了將人們從繁重的體力勞動中解放出來，該用戶電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)不但使人們的工作更輕松，而且提高了抄表的正確率。現(xiàn)在，用戶電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)正在被越來越廣泛地使用。
從成本方面考慮，由于用戶電能表數(shù)量巨大，從某種意義上說，用戶電能表的成本決定了整個(gè)集抄系統(tǒng)的成本。
現(xiàn)有的電能表載波通訊技術(shù)比較復(fù)雜，成本較高，使得用戶電能表的成本相應(yīng)提高，從而制約了用戶電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的普及。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種簡單可靠、成本較低的低壓載波遠(yuǎn)程集抄電能表，以滿足用戶對成本方面的要求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所述的低壓載波遠(yuǎn)程集抄電能表，包括載波通訊電路，其特征在于所述的載波通訊電路由過零檢測電路、載波產(chǎn)生及調(diào)制電路和放大直接耦合電路組成；交流220V信號進(jìn)入過零檢測電路中產(chǎn)生50HZ同步信號，該同步信號進(jìn)入載波產(chǎn)生及調(diào)制電路，載波產(chǎn)生及調(diào)制電路根據(jù)同步信號在220V的前后沿附近對要傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行調(diào)制，已調(diào)制信號進(jìn)入放大直接耦合電路，經(jīng)放大后直接耦合到220V線路上。
所述過零檢測電路包括R256、D205、D206、R257、C211和U205B；交流220V電壓經(jīng)過R256、D205、D206、R257和C211鉗位整流后送入運(yùn)放U205B，U205B工作在比較器模式，經(jīng)過比較器后輸出50Hz同步信號，該同步信號進(jìn)入載波產(chǎn)生及調(diào)制電路。
所述載波產(chǎn)生及調(diào)制電路為單片機(jī)U203，從過零檢測電路進(jìn)入的同步信號作為調(diào)制的定時(shí)信號，單片機(jī)在此定時(shí)信號的上升沿后及下降沿前對要傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行調(diào)制，已調(diào)信號通過PWM_O輸出，同時(shí)，單片機(jī)還輸出調(diào)制寬度信號PWM_C。
所述放大直接耦合電路(3)包括MOS管(場效應(yīng)管)，PWM_C通過T201控制MOS管M201的柵極，當(dāng)沒有信號要傳輸時(shí)，PWM_C為低電平，此時(shí)M201處于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)有信號要傳輸時(shí)，PWM_C為高電平，T201處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)，已調(diào)信號PWM_O控制MOS管M201的柵極，從而將已調(diào)信號直接耦合到交流220V線路上。
本實(shí)用新型的工作原理是1、將傳輸?shù)臄?shù)字信號進(jìn)行調(diào)幅，綜合考慮信號的衰減和抗干擾能力等因素，載波頻率可設(shè)定為7KHz左右。
2、通過過零檢測電路，從220V交流信號中提取50Hz同步信號，在220V交流信號正半周的前沿和后沿分別傳輸1bit(位)已調(diào)信號。之所以選擇在220V交流信號的前沿和后沿來傳輸信號，主要是為了降低設(shè)備的功耗，因?yàn)榇藭r(shí)電壓較低。
3、考慮到傳輸信號的抗干擾性能以及降低收端解調(diào)設(shè)備的復(fù)雜性，每bit的寬度大概設(shè)定為1.2ms左右，這樣，在1bit寬度內(nèi)大約有8個(gè)周期的載波信號，在收端只需檢測收到的載波信號的周期數(shù)，然后與設(shè)定的門限相比較，如果收到的載波信號的周期數(shù)大于所設(shè)定的門限，則認(rèn)為收到‘1’，否則，則認(rèn)為收到‘0’。
4、為了進(jìn)一步降低設(shè)備的功耗，本實(shí)用新型采用VMOS管直接耦合方式。
5、在收端采用自動電平調(diào)整技術(shù)，有效地抑制線路干擾對接收系統(tǒng)的影響。
本實(shí)用新型的有益效果在于使用這種調(diào)制方式可大大降低設(shè)備的復(fù)雜性，使設(shè)備更加簡單可靠，同時(shí)降低了用戶電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的成本，有利于用戶電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的普及。
四

圖1是本實(shí)用新型的電路框圖。
圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
五具體實(shí)施方式
如圖所示，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的低壓載波遠(yuǎn)程集抄電能表，包括載波通訊電路，所述的載波通訊電路由過零檢測電路(1)、載波產(chǎn)生及調(diào)制電路(2)和放大直接耦合電路(3)組成。交流220V電壓(220L)經(jīng)過R256、D205、D206、R257和C211鉗位整流后送入運(yùn)放U205B，U205B工作在比較器模式，經(jīng)過比較器后輸出50Hz同步信號，此同步信號送入單片機(jī)U203，作為調(diào)制的定時(shí)信號，單片機(jī)在此定時(shí)信號的上升沿后及下降沿前對要傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行調(diào)制，已調(diào)信號通過PWM_O輸出，同時(shí)，單片機(jī)還輸出調(diào)制寬度信號PWM_C。PWM_C通過T201控制MOS管M201的柵極，當(dāng)沒有信號要傳輸時(shí)，PWM_C為低電平，此時(shí)M201處于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)有信號要傳輸時(shí)，PWM_C為高電平，T201處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)，已調(diào)信號PWM_O控制MOS管M201的柵極，從而將已調(diào)信號直接耦合到交流220V線路上。
權(quán)利要求1.一種低壓載波遠(yuǎn)程集抄電能表，包括載波通訊電路，其特征在于所述的載波通訊電路由過零檢測電路(1)、載波產(chǎn)生及調(diào)制電路(2)和放大直接耦合電路(3)組成；交流220V信號進(jìn)入過零檢測電路(1)中產(chǎn)生50Hz同步信號，該同步信號進(jìn)入載波產(chǎn)生及調(diào)制電路(2)，載波產(chǎn)生及調(diào)制電路(2)根據(jù)同步信號在220V的前后沿附近對要傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行調(diào)制，已調(diào)制信號進(jìn)入放大直接耦合電路(3)，經(jīng)放大后直接耦合到220V線路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓載波遠(yuǎn)程集抄電能表，其特征在于所述過零檢測電路(1)包括R256、D205、D206、R257、C211和U205B；交流220V電壓經(jīng)過R256、D205、D206、R257和C211鉗位整流后送入運(yùn)放U205B，U205B工作在比較器模式，經(jīng)過比較器后輸出50Hz同步信號，該同步信號進(jìn)入載波產(chǎn)生及調(diào)制電路(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓載波遠(yuǎn)程集抄電能表，其特征在于所述載波產(chǎn)生及調(diào)制電路(2)為單片機(jī)U203，從過零檢測電路(1)進(jìn)入的同步信號作為調(diào)制的定時(shí)信號，單片機(jī)在此定時(shí)信號的上升沿后及下降沿前對要傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行調(diào)制，已調(diào)信號通過PWM_O輸出，同時(shí)，單片機(jī)還輸出調(diào)制寬度信號PWM_C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的低壓載波遠(yuǎn)程集抄電能表，其特征在于所述放大直接耦合電路(3)包括MOS管，PWM_C通過T201控制MOS管M201的柵極，當(dāng)沒有信號要傳輸時(shí)，PWM_C為低電平，此時(shí)M201處于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)有信號要傳輸時(shí)，PWM_C為高電平，T201處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)，已調(diào)信號PWM_O控制MOS管M201的柵極，從而將已調(diào)信號直接耦合到交流220V線路上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了低壓載波遠(yuǎn)程集抄電能表，包括載波通訊電路，其特征在于所述的載波通訊電路由過零檢測電路、載波產(chǎn)生及調(diào)制電路和放大直接耦合電路組成；交流220V信號進(jìn)入過零檢測電路中產(chǎn)生50Hz同步信號，該同步信號進(jìn)入載波產(chǎn)生及調(diào)制電路，載波產(chǎn)生及調(diào)制電路根據(jù)同步信號在220V的前后沿附近對要傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行調(diào)制，已調(diào)制信號進(jìn)入放大直接耦合電路，經(jīng)放大后直接耦合到220V線路上。本實(shí)用新型的有益效果是使用這種調(diào)制方式可大大降低設(shè)備的復(fù)雜性，使設(shè)備更加簡單可靠，同時(shí)降低了用戶電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的成本，有利于用戶電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的普及。
文檔編號G01R11/00GK2743840SQ20042002625
公開日2005年11月30日 申請日期2004年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月13日
發(fā)明者徐根華 申請人:南京恒埔偉業(yè)科技股份有限公司, 海南恒埔電力設(shè)備有限公司