一种单相电能表制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单相电能表，包括电能计量电路、微处理器、网络通讯接口电路等，其中所述网络通讯接口电路包括：第一光电耦合器，其输出端与所述微处理器的网络输入端连接；第二光电耦合器，其输入端与所述微处理器的网络输出端连接；网络收发器，其接收器输出端连接所述第一光电耦合器的输入端，其驱动器输入端连接所述第二光电耦合器的输出端；TVS二极管，连接在所述网络收发器的同相输入输出端和反向输入输出端之间；第一热敏电阻，其一端连接所述网络收发器的同相输入输出端；第二热敏电阻，其一端连接所述网络收发器的反相输入输出端；网络通讯接口连接器，连接所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻的另一端。

【技术实现步骤摘要】
一种单相电能表
本技术涉及电力领域，特别涉及一种单相电能表。
技术介绍
现有国内外的单相电子式电能表的设计方案有以下两种: 1、单芯片方案(S0C)，就是计量电路、时钟电路与MCU合在同一个芯片中。这种方案的优点是电路简单成本低，缺点是计量精度和时钟精度低，可靠性差，达不到国网智能电能表的技术要求，只能用于设计简易的数据采集仪表。 2、组合式方案，选择专用多功能电能计量芯片、外部硬件时钟芯片和单片机。由专用多功能电能计量芯片采样与电能计量有关的电压、电流、功率因数等数据，计量有功正反向电量。由单片机实现数据的计算管理、显示、通讯、存储和欠费控制，实现分时电价和梯度电价的计量要求。优点是计量和时钟精度高，可靠性高，能满足国家电网公司对智能电表的技术要求；缺点是电路略复杂，成本略高，适合设计高级计量仪表。 在电能表的通讯方式上，为适用于农村、城市、工厂等不同的应用场景，已经存在包括红外通讯、485串行通讯、电力通讯、GPRS通讯等抄表方式的电能表的技术方案存在。但上述电能表缺少防雷击和强电误接设计，在雷击和强电误接时，容易导致通讯电路损坏，影响电能计量。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种单相电能表，能更好地解决上述技术问题。 根据本技术的一个方面，提供了一种单相电能表，包括: 用来提供工作电源的电源电路； 用来对用户使用电能进行计量的电能计量电路； 微处理器，其数据输入端连接所述电能计量电路的数据输出端； 红外通讯接口电路，其连接所述微处理器的红外输入输出端； 网络通讯接口电路，其连接所述微处理器的网络输入输出端； 其中，所述网络通讯接口电路包括: 用来实现电气隔离的第一光电耦合器，其输出端与所述微处理器的网络输入端连接； 用来实现电气隔离的第二光电耦合器，其输入端与所述微处理器的网络输出端连接； 网络收发器，其接收器输出端连接所述第一光电耦合器的输入端，其驱动器输入端连接所述第二光电耦合器的输出端； TVS 二极管，连接在所述网络收发器的同相输入输出端和反向输入输出端之间； 第一热敏电阻，其一端连接所述网络收发器的同相输入输出端； 第二热敏电阻，其一端连接所述网络收发器的反相输入输出端； 网络通讯接口连接器，连接所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻的另一端。 [0021 ]优选地，所述电源电路是具有两路输出的串联线性电源。 优选地，所述串联线性电源包括: 次级具有两路输出的电源变压器，其中一路向所述网络通讯接口电路提供独立电源； 与所述电源变压器初级串联的第三热敏电阻； 与所述电源变压器初级并联的第一压敏电阻。 优选地，所述电能计量电路包括: 对输入电流进行采样的电流采样电路； 对输入电压进行采样的电压采样电路； 连接所述电流采样电路和电压采样电路的信号输出端的电能计量芯片。 优选地，所述电能计量芯片采用专用芯片ATT7053。 优选地，所述微处理器采用芯片PIC18F86J90。 优选地，所述单相电能表还包括: 电力线载波通讯电路，其连接所述微处理器的电力线载波输入输出端。 优选地，所述电力线载波通讯电路包含载波通信芯片PLCi38_III。 优选地，所述单相电能表还包括: 与所述微处理器的控制输出端连接的断送电控制电路。 优选地，所述的断送电控制电路包括: 与所述微处理器的控制输出端连接的用来接收断送电控制信号的继电器驱动电路； 与所述继电器驱动电路的输出端连接的用来接通或断开输入电源的磁保持继电器； 与所述磁保持继电器连接的用来将所述磁保持继电器的状态反馈至所述微处理器的状态反馈电路。 与现有技术相比较，本技术的有益效果在于: 1、本技术的网络通讯接口电路采用TVS 二极管、第一热敏电阻和第二热敏电阻，能够防止雷击或强电误接时对电路的损害。 2、本技术的网络通讯接口电路采用独立电源供电，其与微控制器之间的信号连接采用第一光电耦合器和第二光电耦合器实现电气隔离，有效避免网络通讯接口损坏对整个电能表的电量计量工作。 【附图说明】 图1是本技术实施例提供的单相电能表系统结构示意图； 图2是本技术实施例提供的单相电能表结构示意图； 图3是本技术实施例提供的网络通讯接口电路图； 图4a是本技术实施例提供的红外接收电路图； 图4b是本技术实施例提供的红外发射电路图； 图5a是本技术实施例提供的电力线载波信号接收、发射电路图； 图5b是本技术实施例提供的载波芯片部分电路图； 图6是本技术实施例提供的电源电路图； 图7a是本技术实施例提供的电压采样电路图； 图7b是本技术实施例提供的第一电流采样电路图； 图7c是本技术实施例提供的第二电流采样电路图； 图7d是本技术实施例提供的电能计量芯片电路图； 图8是本技术实施例提供的微处理器电路图； 图9是本技术实施例提供的继电器驱动电路图。 【具体实施方式】 以下结合附图对本技术的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。 图1是本技术实施例提供的单相电能表系统结构示意图，如图1所示，包括电源电路、电能计量电路、MCU微处理器及外围电路、液晶显示电路、外部硬件时钟电路、数据存储电路、脉冲/[目号输出电路、通讯电路等。 其中，电能计量电路通过改进电能信号的采样方式，实现宽频域的单相电压和电流信号采样，保证电量和电参数的测量精度。 其中，电能计量电路采用专用多功能电能计量芯片，由专用多功能电能计量芯片采样与电能计量有关的电压、电流、功率因数等数据，计量有功正反向电量，以供MCU微处理器处理。 其中，通讯电路采用模块化设计，可以将红外通讯和RS485通讯作为基本通讯功能，将电力载波通讯功能、W1-FI无线通讯功能、或其他通讯方式(如ZIGBEE无线通讯功能、光纤通讯、GPRS通讯)设计为具有通用接口的独立模块，由用户选择使用。例如，设计三路独立的通讯接口电路，用于现场抄表的一路红外通讯接口电路，用于远程抄表和控制的一路网络通讯接口电路(例如RS-485和WiFi)和一路电力线载波通讯接口电路。 其中，本技术的电能表可以将数据传给集中器，集中器再通过GPRS或CDMA或PSTN(电话线)等方式将数据远传到Internet上，上位机工作站从Internet网获取数据和发布指令。 图2是本技术实施例提供的单相电能表结构示意图，如图2所示，包括:用来提供工作电源的电源电路，用来对用户使用电能进行计量的电能计量电路，数据输入端连接所述电能计量电路的数据输出端的微处理器，连接所述微处理器的红外输入输出端的红外通讯接口电路，连接所述微处理器的网络输入输出端的网络通讯接口电路。 其中，所述网络通讯接口电路包括:用来实现电气隔离的第一光电耦合器、用来实现电气隔离的第二光电耦合器、网络收发器、TVS 二极管、第一热敏电阻、第二热敏电阻和网络通讯接口连接器。进一步地，所述第一光电耦合器的输出端与所述微处理器的网络输入端连接，所述第二光电耦合器的输入端与所述微处理器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相电能表，包括：用来提供工作电源的电源电路；用来对用户使用电能进行计量的电能计量电路；微处理器，其数据输入端连接所述电能计量电路的数据输出端；红外通讯接口电路，其连接所述微处理器的红外输入输出端；网络通讯接口电路，其连接所述微处理器的网络输入输出端；其特征在于，所述网络通讯接口电路包括：用来实现电气隔离的第一光电耦合器，其输出端与所述微处理器的网络输入端连接；用来实现电气隔离的第二光电耦合器，其输入端与所述微处理器的网络输出端连接；网络收发器，其接收器输出端连接所述第一光电耦合器的输入端，其驱动器输入端连接所述第二光电耦合器的输出端；TVS二极管，连接在所述网络收发器的同相输入输出端和反向输入输出端之间；第一热敏电阻，其一端连接所述网络收发器的同相输入输出端；第二热敏电阻，其一端连接所述网络收发器的反相输入输出端；网络通讯接口连接器，连接所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻的另一端。

【技术特征摘要】
1.一种单相电能表，包括: 用来提供工作电源的电源电路； 用来对用户使用电能进行计量的电能计量电路； 微处理器，其数据输入端连接所述电能计量电路的数据输出端； 红外通讯接口电路，其连接所述微处理器的红外输入输出端； 网络通讯接口电路，其连接所述微处理器的网络输入输出端； 其特征在于，所述网络通讯接口电路包括: 用来实现电气隔离的第一光电耦合器，其输出端与所述微处理器的网络输入端连接；用来实现电气隔离的第二光电耦合器，其输入端与所述微处理器的网络输出端连接；网络收发器，其接收器输出端连接所述第一光电耦合器的输入端，其驱动器输入端连接所述第二光电耦合器的输出端； 丁％ 二极管，连接在所述网络收发器的同相输入输出端和反向输入输出端之间； 第一热敏电阻，其一端连接所述网络收发器的同相输入输出端； 第二热敏电阻，其一端连接所述网络收发器的反相输入输出端； 网络通讯接口连接器，连接所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻的另一端。2.根据权利要求1所述的单相电能表，其特征在于，所述电源电路是具有两路输出的串联线性电源。3.根据权利要求2所述的单相电能表，其特征在于，所述串联线性电源包括: 次级具有两路输出的电源变压器，其中一路向所述网络通讯接口电路提供独立电源； 与所述电源变压器初级串联的第三热...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓晖，
申请(专利权)人：福建省农业机械化研究所，
类型：新型
国别省市：福建;35