專利名稱:卡式智能電度表的制作方法
本實用新型屬于電變量計量技術(shù)領(lǐng)域：
。尤其涉及一種卡式智能電度表。
眾所周知，傳統(tǒng)的電度表都采用機械計數(shù)方式。使用這種電度表不僅計量精度和可靠性不夠理想，而且在用電收費管理上電業(yè)管理部門也有很多的麻煩和困難。另外，用戶擅自使用超負荷的保險絲是常有的事，這給安全用電帶來了嚴重危害。更不用說少數(shù)不法分子利用各種手段竊電也是一件令電業(yè)管理部門十分頭痛的事情。隨著電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，許多人都在研究在電度表上采用電子技術(shù)，提高電度表的計量精度，增加電度表的功能，以改進電業(yè)部門對用電情況的監(jiān)控和收費管理。90200212.0號中國專利申請公布了一種智能卡式單相有功電度表，該方案在原有機械式電度表上附加一套電子控制裝置，用電子編碼鑰匙控制機械式觸點開關(guān)。91111647.8號專利申請公布的保密卡式電度表，仍然是將電子控制裝置附加到機械式電度表上，所不同的是將電子控制裝置的一些元件隨機地分成兩組，分別做成兩個芯片，把其中一個芯片作為保密卡。采用這些方案，雖然可以對用電進行預(yù)收費管理方式，但是，這些方案都是在原機械式電度表上加裝了一套電子控制裝置，這不但不能提高電度表的計量精度和可靠性，而且還增加了故障因素。另外，這些方案都不能顯示電壓、電流、用電量及其它多種測得數(shù)據(jù)及信息，也不能自動計算并扣減電費，更不能對竊電、過壓、過流和漏電等異常情況進行顯示和監(jiān)控。
本實用新型的目的就是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種能適用于預(yù)收費管理方式，顯示測得的各種數(shù)據(jù)及信息，自動計算扣減電費，并能對竊電、過壓、過流和漏電等異常情況進行顯示和監(jiān)控的新型卡式智能電度表。
實現(xiàn)本實用新型目的的電度表，由中央處理單元1、存貯器9、IC卡10、電流傳感器2、電壓傳感器3、顯示器6和開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)5組成，存貯器9和IC卡10分別通過存取總線16和17接至中央處理單元1，電流傳感器2串接在電源火線19上，其輸出端23接至中央處理單元1，電壓傳感器3并接在電源火線19和零線20之間，其輸出端24接至中央處理單元1，中央處理單元1的顯示數(shù)據(jù)輸出總線13接至顯示器6，控制輸出線27接至開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)5。
為了更好地實現(xiàn)本實用新型，設(shè)置了一個顯示功能選擇鍵7，通過控制總線14接至中央處理單元1。
為了更好地實現(xiàn)本實用新型，在電流傳感器2后的火線28和零線20之間設(shè)置了一個假負載11和開關(guān)12，中央處理單元1通過線18控制開關(guān)12的通斷。
采用本實用新型的卡式智能電度表，由于計量和顯示部分取消了機械機構(gòu)，因而大大提高了計量精度和可靠性；由于采用專用存貯卡，因而可以采用預(yù)收費管理方式，用戶花錢買卡，插卡用電，電業(yè)管理部門省去抄表員走門串戶抄表的繁瑣勞動，而且可以提前回攏資金；由于有中央處理單元和顯示器及顯示功能選擇鍵，因而可以顯示電度表測得的各種數(shù)據(jù)，并可以自動計算并扣減電費，避免人工抄表計費的誤差；由于中央處理單元可以對電流傳感器、電壓傳感器檢測的數(shù)據(jù)進行處理，因而能夠監(jiān)測和記錄竊電、過壓、過流和漏電等異常情況，并可驅(qū)動開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)進行斷電處理，有利于安全用電，防止電能的流失。

圖1為本實用新型一個單相電度表實施例的電路原理圖。
下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型。
中央處理單元1采用8798CPU芯片，存貯器9采用串行E2PROM93C46，IC卡10采用符合IS07816標(biāo)準(zhǔn)的存貯芯片，電流傳感器2和電壓傳感器3采用微型高精度互感線圈，顯示器6采用TOS5101AR七段LED數(shù)碼顯示器，開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)5采用T91繼電器，報警器8采用蜂鳴器和指示燈。存貯器9和IC卡10分別通過存取總線16和17接至中央處理單元1。電流傳感器2串接在電源火線19上，其輸出端23通過運算放大器4A接至中央處理單元1。電壓傳感器3通過其輸入端21和22并接在電源火線19和零線20之間，其輸出端24通過運算放大器4B接至中央處理單元1。運算放大器4A和4B采用LM324，其作用主要是將傳感器檢測的信號濾波、放大，以適于中央處理單元1處理。中央處理單元1的顯示數(shù)據(jù)輸出總線13接至顯示器6，顯示功能選擇鍵7通過控制總線14接至中央處理單元1。中央處理單元1的控制輸出線27接至開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)5，報警輸出總線15接至報警器8。假負載11是一個22Ω的100W電阻，開關(guān)12采用MOC3041光耦雙向可控硅。假負載11和開關(guān)12串接后并聯(lián)在電流傳感器2后的火線28和零線20之間，中央處理單元1通過線18控制開關(guān)12的通斷。
在電度表出廠時，將有關(guān)程序?qū)懭胫醒胩幚韱卧?。用戶密碼、電流、電壓、功率的額定值以及用戶所購電量等數(shù)據(jù)由電業(yè)管理部門在用戶購卡時寫入IC卡10。用戶把卡插入電表，中央處理單元1識別密碼后，將有關(guān)數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存。中央處理單元1根據(jù)電壓傳感器3和電流傳感器2測得的數(shù)據(jù)進行用電量的計量和扣減。在所購電量即將用完時，中央處理單元1將使報警器8不斷報警，提醒用戶及時購電。當(dāng)所購電量用完之后，中央處理單元1向開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)5發(fā)出信號，將電度表的供電線路切斷。如果發(fā)生電表掉電，則在這一瞬間中央處理單元1會將各種數(shù)據(jù)及時存入存貯器9。
中央處理單元1通過線18定時向開關(guān)12發(fā)出接通信號，把假負載11接入電路。電路正常時，電流傳感器2有一固定增加值輸出；而當(dāng)電表的火線輸入端19和輸出端29之間發(fā)生短接現(xiàn)像時，電流傳感器2就沒有這一固定增加值輸出，由此可知發(fā)生竊電行為。中央處理單元1就會把這些情況存入內(nèi)存和IC卡10中，提供給電業(yè)管理部門處理。同時，使報警器8不斷報警，直至這些情況被排除為止。如果電壓、電流和功率等超過額定值的規(guī)定范圍，或者線路中發(fā)生嚴重漏電現(xiàn)像時，中央處理單元1也會根據(jù)傳感器2和3測得的數(shù)據(jù)，及時驅(qū)動開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)5把電源切斷。
另外，根據(jù)需要按動顯示功能選擇鍵7，可以使顯示器6顯示電表測得的各種數(shù)據(jù)。
從以上敘述不難看出，對本實施例稍加改進即可適用于對三相電的計量和監(jiān)控。
雖然本實用新型說明書及其附圖給出了有關(guān)實施例的具體細節(jié)，但是需要說明的是，在不違背本實用新型的權(quán)利要求
的主旨及范圍的情況下，其具體構(gòu)造是可以變化的。
權(quán)利要求
1.一種電度表，由中央處理單元1、存貯器9、IC卡10、電流傳感器2、電壓傳感器3、顯示器6和開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)5組成，存貯器9和IC卡10分別通過存取總線16和17接至中央處理單元1，電流傳感器2串接在電源火線19上，其輸出端23接至中央處理單元1，電壓傳感器3并接在電源火線19和零線20之間，其輸出端24接至中央處理單元1，中央處理單元1的顯示數(shù)據(jù)輸出總線13接至顯示器6，控制輸出線27接至開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)5。
2.按照權(quán)利要求
1所述的電度表，其特征在于設(shè)置一個顯示功能選擇鍵7，通過控制總線14接至中央處理單元1。
3.按照權(quán)利要求
1所述的電度表，其特征在于電流傳感器2后的火線28和零線20之間設(shè)置一個假負載11和開關(guān)12，中央處理單元1通過線18控制開關(guān)12的通斷。
專利摘要
本實用新型的電度表由中央處理單元1、存貯器9、IC卡10、電流傳感器2、電壓傳感器3、顯示器6和開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)5組成。適用于預(yù)收費管理，具有顯示多種測得數(shù)據(jù)、自動計算扣減電費、對異常情況進行監(jiān)控等多種功能。
文檔編號G01R22/00GKCN2230934SQ95230190
公開日1996年7月10日 申請日期1995年1月23日
發(fā)明者李波, 李航, 楊金鋒 申請人:李波, 李航, 楊金鋒導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan