帶功率調(diào)整的紅外抄表設(shè)備的制造方法
【專利摘要】一種帶功率調(diào)整的紅外抄表設(shè)備，設(shè)有功率調(diào)整模塊，MCU系統(tǒng)模塊發(fā)出的信號經(jīng)過功率調(diào)整模塊輸出到紅外發(fā)射模塊；功率調(diào)整模塊設(shè)有并聯(lián)連接的多路功率控制電路，多路功率控制電路由MCU系統(tǒng)模塊通過不同的控制線分別控制選通，多路功率控制電路的輸出端并接到紅外發(fā)射模塊，用于由MCU系統(tǒng)模塊選擇紅外發(fā)射模塊的輸出功率。本實(shí)用新型采用普通紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)，抄表人能夠根據(jù)現(xiàn)場使用環(huán)境的差異，通過外部信號控制調(diào)節(jié)紅外發(fā)射的功率，調(diào)節(jié)紅外發(fā)射距離與紅外光線強(qiáng)度，避免其他電表的干擾，從而快速精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)與目標(biāo)電表的交互，調(diào)試方便又不增加設(shè)備成本。
【專利說明】
帶功率調(diào)整的紅外抄表設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及紅外抄表技術(shù)，具體說是一種可以通過調(diào)節(jié)紅外發(fā)射功率以適應(yīng)不同抄表現(xiàn)場的帶功率調(diào)整的紅外抄表設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)正在進(jìn)行大規(guī)模智能電網(wǎng)建設(shè)，智能電表是其中一項(xiàng)必不可少的環(huán)節(jié)、幾乎所有智能電表都包含紅外通信功能，由于集中器某些特定的弊端導(dǎo)致不可能所有電表的數(shù)據(jù)都能100%的上傳到主站，這就需要一款能夠彌補(bǔ)集中器缺點(diǎn)的便攜紅外抄表設(shè)備到電表現(xiàn)場進(jìn)行抄錄。
[0003]而當(dāng)前用戶電表現(xiàn)場的環(huán)境復(fù)雜，不同用戶電表安裝的位置、分集程度等環(huán)境各異，而單一功率的紅外抄表技術(shù)，由于其固有的特性，發(fā)射距離，發(fā)射角度無法根據(jù)現(xiàn)場的復(fù)雜環(huán)境改變從而受到局限。有時多塊電表安裝在同一表箱中，抄表時，容易出現(xiàn)非目標(biāo)電表也被點(diǎn)亮，從而造成干擾的情況:當(dāng)抄表距離較遠(yuǎn)時，由于發(fā)射角度固定，紅外光線發(fā)射范圍較大，范圍內(nèi)能引起紅外交互的電表數(shù)量較多；當(dāng)抄表距離較近時，紅外光線發(fā)射范圍雖減小，但由于發(fā)射功率較大，紅外光線的二次折射同樣會點(diǎn)亮其他電表，均無法成功與特定目標(biāo)電表交互。
[0004]目前有些廠商采用的是激光紅外方案，但是該方法在現(xiàn)場應(yīng)用的時候必須對的很精確，且在裝配的時候不但不容易調(diào)試而且價格較貴，存在諸多弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種帶功率調(diào)整的紅外抄表設(shè)備，克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，在不增加技術(shù)難度且不提高成本的前提下，解決在多電表表箱的抄表現(xiàn)場，由于紅外自身特性引起的電表間相互干擾等諸多不便造成的數(shù)據(jù)無法成功交互的問題，避免遠(yuǎn)距離的抄表范圍大以及近距離的紅外折射問題。
[0006]所述帶功率調(diào)整的紅外抄表設(shè)備，包括設(shè)有電源模塊、紅外發(fā)射模塊和MCU系統(tǒng)模塊的系統(tǒng)電路板，其特征在于:
[0007]還設(shè)有功率調(diào)整模塊，MCU系統(tǒng)模塊發(fā)出的信號經(jīng)過所述功率調(diào)整模塊輸出到紅外發(fā)射模塊；
[0008]所述功率調(diào)整模塊設(shè)有并聯(lián)連接的多路功率控制電路，每一路功率控制電路由MCU系統(tǒng)模塊通過各自對應(yīng)的控制線分別控制選通，多路功率控制電路的輸出端并接到紅外發(fā)射模塊，用于由MCU系統(tǒng)模塊選擇所述紅外發(fā)射模塊的輸出功率。
[0009]功率調(diào)整模塊的一種實(shí)施例為，所述多路功率控制電路的每一路功率控制電路均以三極管為中心，三極管的發(fā)射極通過射極電阻接電源或地，集電極通過匹配電阻與紅外發(fā)射模塊連接，基極通過限流電阻與MCU系統(tǒng)模塊的控制線連接，每一路功率控制電路的限流電阻設(shè)有不同的電阻值，以控制不同的電流輸出。
[0010]功率調(diào)整t吳塊的另一種實(shí)施例為，所述多路功率控制電路的每一路設(shè)有不同的限流電阻，多路限流電阻通過同一只三極管與紅外發(fā)射模塊連接，三極管的發(fā)射極通過射極電阻接電源或地。
[0011]上述兩種實(shí)施例中，所述限流電阻是精度為10—6的高精密電阻，所述限流電阻的阻值滿足R〈ub*i3/IL，其中，Ub為限流電阻的壓降，Il為紅外發(fā)射模塊負(fù)載的電流強(qiáng)度，β為功率控制電路中三極管的電流放大系數(shù)，以使三極管工作在飽和狀態(tài)。
[0012]一種特別的實(shí)施例中，所述射極電阻的阻值為零。
[0013]功率調(diào)整模塊的又一種實(shí)施例為，所述多路功率控制電路的每一路設(shè)有一只MOS管，每一路MOS管的柵極分別與MCU系統(tǒng)模塊的控制線連接，MOS管的源極或漏極通過不同的調(diào)整電阻接地，另一極與紅外發(fā)射模塊連接。
[0014]所述系統(tǒng)電路板上還設(shè)有抗干擾模塊，作為抗干擾模塊的實(shí)施例，所述紅外發(fā)射模塊設(shè)有兩只串聯(lián)的P型三極管，其中三極管Q3的集電極與三極管Q4的發(fā)射極連接，三極管Q3的發(fā)射極連接供電端，三極管Q4的集電極連接紅外發(fā)射管;三極管Q3的基極直接或間接連接MCU系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)輸出線，三極管Q4的基極直接或間接連接MCU系統(tǒng)模塊的載波信號輸出線，以形成輸出信號與載波信號的疊加。
[0015]本實(shí)用新型采用普通紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)，抄表人能夠根據(jù)現(xiàn)場使用環(huán)境的差異，通過外部信號控制調(diào)節(jié)紅外發(fā)射的功率，調(diào)節(jié)紅外發(fā)射距離與紅外光線強(qiáng)度，避免其他電表的干擾，從而快速精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)與目標(biāo)電表的交互，調(diào)試方便又不增加設(shè)備成本。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖，
[0017]圖2是功率調(diào)整模塊的實(shí)施例一原理圖，
[0018]圖3是抗干擾模塊的實(shí)施例原理圖。
[0019]圖中:1一電源模塊，2—M⑶系統(tǒng)模塊，3—抗干擾模塊，4一功率調(diào)整模塊，5—紅外發(fā)射模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:如圖1實(shí)施例所示帶功率調(diào)整的紅外抄表設(shè)備，包括設(shè)有電源模塊1、紅外發(fā)射模塊5、抗干擾模塊3、功率調(diào)整模塊4和MCU系統(tǒng)模塊2的系統(tǒng)電路板。其中電源模塊I設(shè)有穩(wěn)壓電路，有外接電源和內(nèi)置電池供電，電源模塊為設(shè)備內(nèi)用電器供電。所述MCU系統(tǒng)模塊2設(shè)有一個完整的帶復(fù)位電路的MCU系統(tǒng)，MCU系統(tǒng)將需要輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和功率調(diào)整后通過紅外發(fā)射模塊輸出。
[0021 ]所述功率調(diào)整模塊4設(shè)有并聯(lián)連接的多路功率控制電路，多路功率控制電路由MCU系統(tǒng)模塊2通過不同的控制線分別控制選通，多路功率控制電路的輸出端并接到紅外發(fā)射模塊5，用于由MCU系統(tǒng)模塊2根據(jù)外部控制的功率輸出強(qiáng)度，選擇所述紅外發(fā)射模塊5中相應(yīng)的輸出功率發(fā)送紅外信號。
[0022]功率調(diào)整模塊4的一種實(shí)施例見圖2，所述多路功率控制電路設(shè)有兩路，每一路均以N型三極管為中心，三極管的發(fā)射極通過射極電阻接地，圖2中的射極電阻為0，兩路調(diào)整電路的三極管集電極分別通過匹配電阻R2或R4與紅外發(fā)射模塊5連接，基極分別通過設(shè)定值的限流電阻Rl或R3與MCU系統(tǒng)模塊2的控制腳I或控制腳2連接，各路功率控制電路的限流電阻設(shè)有不同的電阻值，以控制不同的電流輸出。MCU系統(tǒng)模塊2的控制腳為高電平是選通該路的功率調(diào)整電路輸出，其余的連接功率調(diào)整模塊的MCU系統(tǒng)模塊的控制腳為低電平，不選中相應(yīng)功率調(diào)整電路。通過選擇不同的限流電阻來起到調(diào)節(jié)紅外功率的作用，這樣在碰至眵塊電表相連接的時候，可以通過上位機(jī)發(fā)送命令至MCU，通過MCU觸發(fā)控制管腳，選擇較大的限流電阻，可調(diào)節(jié)為小功率，并采用近距離進(jìn)行抄表，由于發(fā)射角度固定，紅外抄表范圍減小，同時由于功率較小，也不會因折射而點(diǎn)亮其他電表，排除其干擾。
[0023]功率調(diào)整t吳塊4的另一種實(shí)施例為，所述多路功率控制電路的每一路設(shè)有不同的限流電阻，通過同一只三極管與紅外發(fā)射模塊5連接，三極管的發(fā)射極通過射極電阻接地。不同的限流電阻決定了不同的輸出電流，射極電阻起到不同輸出電流下的適應(yīng)性限流作用。
[0024]上述兩種實(shí)施例中，所述限流電阻是精度為10—6的高精密電阻，三極管工作在深度飽和狀態(tài)，因此限流電阻的微小變化可以控制不同的輸出電流。
[0025]功率調(diào)整模塊4的又一種實(shí)施例為，所述多路功率控制電路的每一路設(shè)有一只MOS管，每一路MOS管的柵極分別與MCU系統(tǒng)模塊2的控制線連接，MOS管的源極或漏極通過不同的調(diào)整電阻接地，另一極與紅外發(fā)射模塊5連接，通過柵極選擇不同的功率調(diào)整通路，不同的功率調(diào)整通路中的調(diào)整電阻根據(jù)需要設(shè)置。
[0026]所述抗干擾電路3設(shè)于MCU系統(tǒng)模塊2與所述功率調(diào)整模塊4之間的信號通路上。作為抗干擾模塊3的實(shí)施例，如圖3所示，所述紅外發(fā)射模塊5設(shè)有兩只串聯(lián)的P型三極管，其中三極管Q3的集電極與三極管Q4的發(fā)射極連接，三極管Q3的發(fā)射極連接供電端，三極管Q4的集電極連接紅外發(fā)射管;三極管Q3的基極直接或間接連接MCU系統(tǒng)模塊2的數(shù)據(jù)輸出線，三極管Q4的基極直接或間接連接MCU系統(tǒng)模塊2的載波信號輸出線，以形成輸出信號與載波信號的疊加，使數(shù)據(jù)通過載波由紅外發(fā)射管以紅外光脈沖序列輸出信號，載波輸出可以有效濾除干擾信號的影響。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶功率調(diào)整的紅外抄表設(shè)備，包括設(shè)有電源模塊(I)、紅外發(fā)射模塊(5)和M⑶系統(tǒng)模塊(2)的系統(tǒng)電路板，其特征在于: 還設(shè)有功率調(diào)整模塊(4)，MCU系統(tǒng)模塊(2)發(fā)出的信號經(jīng)過所述功率調(diào)整模塊(4)輸出到紅外發(fā)射模塊(5); 所述功率調(diào)整模塊(4)設(shè)有并聯(lián)連接的多路功率控制電路，每一路功率控制電路由MCU系統(tǒng)模塊(2)通過各自對應(yīng)的控制線分別控制選通，多路功率控制電路的輸出端并接到紅外發(fā)射模塊(5)，用于由MCU系統(tǒng)模塊(2)選擇所述紅外發(fā)射模塊(5)的輸出功率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶功率調(diào)整的紅外抄表設(shè)備，其特征在于:所述多路功率控制電路的每一路功率控制電路均以三極管為中心，三極管的發(fā)射極通過射極電阻接電源或地，集電極通過匹配電阻與紅外發(fā)射模塊(5)連接，基極通過限流電阻與MCU系統(tǒng)模塊(2)的控制線連接，每一路功率控制電路的限流電阻設(shè)有不同的電阻值，以控制不同的電流輸出。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶功率調(diào)整的紅外抄表設(shè)備，其特征在于:所述多路功率控制電路的每一路設(shè)有不同的限流電阻，多路限流電阻通過同一只三極管與紅外發(fā)射模塊(5)連接，三極管的發(fā)射極通過射極電阻接電源或地。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的帶功率調(diào)整的紅外抄表設(shè)備，其特征在于:所述限流電阻是精度為10—6的高精密電阻，所述限流電阻的阻值滿足R〈Ub*i3/IL，其中，Ub為限流電阻的壓降，Il為紅外發(fā)射模塊負(fù)載的電流強(qiáng)度，β為功率控制電路中三極管的電流放大系數(shù)，以使三極管工作在飽和狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶功率調(diào)整的紅外抄表設(shè)備，其特征在于:所述射極電阻的阻值為零。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶功率調(diào)整的紅外抄表設(shè)備，其特征在于:所述多路功率控制電路的每一路設(shè)有一只MOS管，每一路MOS管的柵極分別與MCU系統(tǒng)模塊(2)的控制線連接，MOS管的源極或漏極通過不同的調(diào)整電阻接地，另一極與紅外發(fā)射模塊(5)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶功率調(diào)整的紅外抄表設(shè)備，其特征在于:所述系統(tǒng)電路板上還設(shè)有抗干擾模塊(3)，所述抗干擾模塊(3)設(shè)有兩只串聯(lián)的P型三極管，其中三極管Q3的集電極與三極管Q4的發(fā)射極連接，三極管Q3的發(fā)射極連接供電端，三極管Q4的集電極連接紅外發(fā)射管;三極管Q3的基極直接或間接連接MCU系統(tǒng)模塊(2)的數(shù)據(jù)輸出線，三極管Q4的基極直接或間接連接MCU系統(tǒng)模塊(2)的載波信號輸出線，以形成輸出信號與載波信號的疊加。
【文檔編號】H02J13/00GK205680274SQ201620573080
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月14日 公開號201620573080.4, CN 201620573080, CN 205680274 U, CN 205680274U, CN-U-205680274, CN201620573080, CN201620573080.4, CN205680274 U, CN205680274U
【發(fā)明人】劉忠陽, 尹旭, 高洪忠, 紀(jì)蘋
【申請人】北京振中電子技術(shù)有限公司