專利名稱：反竊電集中式電度計(jì)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)樓房多戶住宅的用電集中管理且集中檢測(cè)的儀器，是一種新型的反竊電集中式電度計(jì)量?jī)x。
目前，公知的機(jī)械式電表功耗大、精度差、潛動(dòng)大、量程小，不能防止偷漏電，抄表極為煩瑣。而多用戶電度計(jì)量?jī)x雖然能同時(shí)計(jì)量多個(gè)用戶的電量，但其本質(zhì)上是由電壓互感器、電流互感器電信號(hào)取樣，通過一片8位A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換采集，線性范圍小、測(cè)量精度低，量程小，可維護(hù)性差，不能同時(shí)計(jì)量多個(gè)三相四線制供電住宅的用電，不能完全防止一些常見的偷漏電行為。
本實(shí)用新型在于提供一種對(duì)樓房多戶住宅(包括單相式供電及三相四線制供電)用電集中管理、集中檢測(cè)且具備防止一火一地竊電、反接竊電、移相竊電、短路竊電等功能的電度計(jì)量?jī)x。采用模塊化結(jié)構(gòu)，大大提高現(xiàn)場(chǎng)可維護(hù)性。該實(shí)用新型備有無線調(diào)頻發(fā)射/接收電路(發(fā)射距離700米)，遠(yuǎn)距離手持無線調(diào)頻接收抄表器抄表，抄表不受周圍環(huán)境限制。
本實(shí)用新型主要由以下幾部分組成1顯示器電路；2單片機(jī)基本電路；3多路電量轉(zhuǎn)換電路；4調(diào)頻發(fā)射/接收電路。其中，單片機(jī)基本電路2通過引線器J1與顯示器電路相聯(lián)，P1.0接顯示驅(qū)動(dòng)芯片的CE端，P1.1接顯示驅(qū)動(dòng)芯片的CLK端，P1.2接顯示驅(qū)動(dòng)電路的DATA端。單片機(jī)基本電路2通過引線器J2與調(diào)頻發(fā)射/接收電路4相聯(lián)，單片機(jī)的TXD接發(fā)射端S，RXD接接收端R。單片機(jī)基本電路2通過扁平電纜引線器J3-1、J3-2與電量轉(zhuǎn)換電路3相連。顯示器電路1由顯示驅(qū)動(dòng)電路、限流電阻及數(shù)碼管組成，顯示驅(qū)動(dòng)電路可采用74LS164、MC14499等芯片，它與單片機(jī)間是串行通訊方式。單片機(jī)基本電路2主要包括89C51、74LS373、6264、74LS244、MAX485、MAX232、MAX691、后備電池等電路，完成電脈沖采集、運(yùn)算、顯示、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)通訊等功能。多路電量轉(zhuǎn)換電路3由并聯(lián)插接在相線排U1、U2、U3上的多個(gè)電量傳感模塊10(A-1、A-2、B-1、B-1...C-1、C-2、...)、電源PW1等組成，將各個(gè)用戶的用電量轉(zhuǎn)換為功率脈沖供單片機(jī)采集。調(diào)頻發(fā)射/接收電路4主要由調(diào)頻發(fā)射模塊、接收模塊、光耦隔離轉(zhuǎn)換電路等組成，主要完成數(shù)據(jù)通訊功能，其中調(diào)頻發(fā)射模塊S1可選用TP701，接收模塊S2選用TP702。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是集中檢測(cè)，集中管理樓房多用戶(單相供電、三相供電)的用電量，由于在多路電量轉(zhuǎn)換電路3中采用多組反竊電電度表專用集成電路，有效地防止各種偷漏電行為，采用模塊化安裝結(jié)構(gòu)，更利于現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)、校驗(yàn)。用無線調(diào)頻方式抄表，使抄表更為方便，不受環(huán)境限制。


，圖1是該實(shí)用新型原理結(jié)構(gòu)圖，包括顯示器電路1，單片機(jī)電路2，多路電量轉(zhuǎn)換電路3，無線調(diào)頻發(fā)射/接收電路4。圖3是多路電量轉(zhuǎn)換電路3中電量傳感模塊的電原理圖，其中R1是錳銅電阻，HR2是厚膜電阻，圖2是電量轉(zhuǎn)換電路3的立體示意圖，其中，U1是A相相線排，U2是B相相線排，U3是C相相線排，5是分戶相線接線端孔，6是端子排，7是零線端子接孔，8是扁平電纜引線插頭，9是精度調(diào)節(jié)電位器，10是電量轉(zhuǎn)換模塊，11是底板，12是功率脈沖輸出接口插座，13是電源輸入接口插座，14是錳銅電阻，15是零線插座。該實(shí)用新型的多路電量轉(zhuǎn)換電路3中，電量轉(zhuǎn)換模塊10(A-1、A-2…B-1、B-2…C-1、C-2…)通過零線插座15、電源輸入接口插座13、功率脈沖輸出接口插座12與底板11插接，由于采用模塊化插接方式，便于現(xiàn)場(chǎng)維修及調(diào)試。
下面對(duì)本實(shí)用新型的工作原理進(jìn)行說明首先說明電量傳感模塊，它的核心電路是單相反竊電電度表的核心芯片，它主要包括BL0932、厚膜電阻HR2、錳銅電阻R1、光耦4N25等器件，電流在錳銅電阻R1上的毫伏級(jí)電壓降Ui和市電220V分壓網(wǎng)絡(luò)分壓后的電壓信號(hào)Uu輸入BL0932。BL0932將此二信號(hào)放大后做乘法積分運(yùn)算，轉(zhuǎn)換為功率脈沖輸出。傳統(tǒng)的感應(yīng)式單相電度表和電子電度表只能測(cè)量電壓、電流同相的正向有功功率，而對(duì)于電壓、電流反相的負(fù)向有功功率，則無能為力，甚至還會(huì)產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)，不具備反竊電能力，最高是具有止逆功能的竊電指示功能。而BL0932可以正反兩個(gè)方向計(jì)量有功功率，且以同一方向積累脈沖輸出。具有防止反向竊電、反接竊電的功能。BL0932包括乘法器，電流頻率轉(zhuǎn)換器(IFC)，分頻邏輯。將電壓采樣信號(hào)及電流采樣信號(hào)作乘法積分，并在其內(nèi)部計(jì)數(shù)器控制下輸出功率脈沖信號(hào)。其內(nèi)部具有獨(dú)特的反潛動(dòng)邏輯電路，使?jié)搫?dòng)降至零。下面再來說明本實(shí)用新型的整機(jī)工作原理市電380V三相火線分別接入實(shí)用新型的相線排U1、U2、U3。在每個(gè)相線排上通過錳銅電阻14并聯(lián)多個(gè)電量傳感模塊10(A-1、A-2、...B-1、B-2、...C-1、C-2...等)，每個(gè)電量傳感模塊對(duì)應(yīng)計(jì)量一戶住宅(或本戶住宅)的用電量。各個(gè)電量傳感模塊輸出的頻率脈沖信號(hào)經(jīng)光耦隔離后輸入單片機(jī)電路2的I/O口。單片機(jī)89C51經(jīng)3～4片74LS244擴(kuò)展為24～32個(gè)I/O口。每一個(gè)I/O對(duì)應(yīng)一戶住宅的電量轉(zhuǎn)換脈沖。單片機(jī)三次連續(xù)讀取I/O口內(nèi)容，來確認(rèn)是否有脈沖輸入。由于脈沖周期較長(zhǎng)(最小為100ms)而采樣周期很短(最長(zhǎng)為采樣32路脈沖總時(shí)間50ms)，所以無分時(shí)采樣誤差，單片機(jī)將脈沖計(jì)數(shù)換算為電量存儲(chǔ)、顯示。顯示器電路包括有10位LED，其中4位顯示樓號(hào)及房間號(hào)碼，6位顯示用電量，最大電量顯示9999.99度。通訊電路4采用TP701、TP702，分別為調(diào)頻發(fā)射/接收專用電路，可將本表數(shù)據(jù)以調(diào)頻方式發(fā)送使抄表不受周圍環(huán)境限制。在多路電量轉(zhuǎn)換電路3中，多個(gè)電量傳感模塊10采用統(tǒng)一供電，零線共用方式，在火線上電信號(hào)取樣，有效地防止一火一地竊電，移相竊電。本實(shí)用新型集中供電，集中安裝，相線集中進(jìn)線，分戶線集中出線，有效地防止反接竊電。
權(quán)利要求1.一種對(duì)樓房多戶住宅用電集中管理且集中檢測(cè)的反竊電集中式電度計(jì)量?jī)x，其特征是由顯示器電路(1)，單片機(jī)基本電路(2)，多路電量轉(zhuǎn)換電路(3)，調(diào)頻發(fā)射/接收電路(4)組成，其連接關(guān)系為單片機(jī)基本電路通過引線器J1與顯示器電路相聯(lián)，通過引線器J2與調(diào)頻發(fā)射/接收電路相聯(lián)，通過扁平電纜引線J3-1、J3-2與電量轉(zhuǎn)換電路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電度計(jì)量?jī)x，其特征是多路轉(zhuǎn)換電路(3)由并聯(lián)在相線排上且插接在底板上的多個(gè)電量傳感模塊和電源組成，多個(gè)電量傳感模塊采用統(tǒng)一供電，零線共用方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電度計(jì)量?jī)x，其特征是電量傳感模塊的核心電路是單相反竊電電度表的核心芯片，它主要包括BL00932、厚膜電阻HR2、錳銅電阻R1、光耦4N25器件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電度計(jì)量?jī)x，其特征是調(diào)頻發(fā)射/接收電路由調(diào)頻發(fā)射模塊、接收模塊、光耦隔離轉(zhuǎn)換電路組成，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離手持無線調(diào)頻接收抄表器抄表。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電度計(jì)量?jī)x，其特征是顯示器電路(1)由顯示驅(qū)動(dòng)電路、限流電阻及數(shù)碼管組成，數(shù)碼管LED可同時(shí)循環(huán)顯示樓號(hào)、房號(hào)及用電量。
專利摘要一種對(duì)樓房多戶住宅用電集中管理且集中檢測(cè)的反竊電集中式電度計(jì)量?jī)x,其特征是:由顯示器電路、單片機(jī)基本電路、多路電量轉(zhuǎn)換電路、調(diào)頻發(fā)射/接收電路組成,多路電量轉(zhuǎn)換電路由并聯(lián)插接在相線排上的多個(gè)電量傳感模塊和電源組成,由于采用模塊化結(jié)構(gòu),大大提高了現(xiàn)場(chǎng)的可維護(hù)性,該實(shí)用新型有無線電調(diào)頻發(fā)射/接收電路,可遠(yuǎn)距離手持無線調(diào)頻接收抄表器抄表,防止了常見的偷漏電行為。
文檔編號(hào)G01R11/24GK2363284SQ9821552
公開日2000年2月9日 申請(qǐng)日期1998年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月8日
發(fā)明者劉振春, 杜志平, 馬慶云, 湯建泉 申請(qǐng)人:山東礦業(yè)學(xué)院