一种分体式预付费电能表，包括数据采集单元、数据处理单元、中央处理器、通信装置、户内显示单元和负载控制器，数据采集单元用于从负载处采集电压信号和电流信号，输出端与中央处理器相连，中央处理器与数据处理单元双相连接，中央处理单元的控制信号端与负载控制器双相连接，中央处理单元的通信信号端通过通信装置与户内显示单元双相连接，所述的户内显示单元为提供给用户操作电能表的接口。该电能表和户内单元之间采用MBUS通信，设计电流采样信号隔直虚地差分放大设计的MBUS电路，在信号传输延时，信号检测灵敏度，抗干扰能力方面都有很大优势，采用分时复合保护设计的MBUS接口，可以通过220V交流电压攻击测试，可靠性高。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电能表领域，尤其是一种分体式预付费电能表。
技术介绍
随着电力公司对分体式预付费电能表需求的不断增长，采用MBUS通信接口作为户外表和户内单元之间接口的分体表有很多优势，户内表上不需要另外接电源，当用户欠费拉闸后用户家内没有电源后还能在户内单元上对户外电能表充值，MBUS电路通信距离远抗干扰强的诸多优点。目前MBUS有采用电容充放电设计来进行电流信号传输，其原理是对电容充放电产生一个门槛值并与原信号比较来实现信号传输，该方案信号传输存在一定延时，另外干扰信号，原始电流采样信号过小都会使门槛值变化导致信号失真。因此在信号传输延时，信号检测灵敏度，抗干扰方面存在一定的不足。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述问题，提出一种分体式预付费电能表。本技术的技术方案是:一种分体式预付费电能表，它包括数据采集单元、数据处理单元、中央处理器、电源单元、通信装置、户内显示单元和负载控制器，所述的数据采集单元用于从负载处采集电压信号和电流信号，数据采集单元的信号输出端与中央处理器的对应数据信号输入端相连，中央处理器与数据处理单元双相连接，数据处理单元用于对采集的电压信号和电流信号进行处理，生成电压质量信息和电能计量信息，中央处理单元的控制信号端与负载控制器双相连接，该负载控制器是用于控制用电负载的开关，中央处理单元的通信信号端通过通信装置与户内显示单元双相连接，所述的户内显示单元为提供给用户操作电能表的接□ O本技术的数据采集单元包括:计量模块的采集单元，所述的计量模块的采集单元包括电压、电流采样电路。本技术的通信装置包括485/光口通信模块和MBUS通信模块，中央处理器的各通信信号端分别与485/光口通信模块和MBUS通信模块连接，所述的485/光口通信模块用于外设抄读数据，MBUS通信电路用于与户内显示单元连接，接收户内显示单元的参数设置或数据查询。本技术的MBUS通信模块包括MBUS通信电路和与之连接的MBUS保护电路。本技术的MBUS通信电路包括MBUS接收电路和MBUS发送电路；电阻R77的一端作为MBUS接收电路的信号输入与中央处理器的MBUS通信信号输出端相连，电阻R77的另一端与三极管Q9的基极连接，三极管Q9的集电极接地，发射极接光耦U5输入端的阴极K，所述的光耦U5输入端的阳极A接电阻R80的一端，电阻R80的另一端接Vcc，所述的光耦U5输出端的发射极接地，集电极接稳压管VDllOM的阴极和电阻R88的一端，瓷片电容C94并接在电阻R88的另一端和稳压管VDllOM的阳极之间，稳压管VDllOM的阳极接地，瓷片电容C94的两端作为MBUS接收电路的输出接MBUS保护电路，电阻R88和瓷片电容C94的连接点接三端稳压电源芯片UlO的输出端，三端稳压电源芯片UlO的参考地端接稳压管VDllOM的阴极，三端稳压电源芯片UlO的输入端接电解电容C74的正极，电解电容C74的负极接地，瓷片电容C202和串联的电阻R72、R89均并接在电解电容C74的两端，串联的电阻R72、R89的连接点接电源芯片DC/DC的比较器反相输入端CII，电源芯片DC/DC的开关管集电极端SC接稳压管D6M的阳极，稳压管D6M的阴极接电解电容C74的正极，稳压管D6M的阳极依次串接电阻R200、电感L2和电阻R68后接电源芯片DC/DC的驱动管集电极端DC，电源芯片DC/DC的电源端VCC接电源POWER，电感L2和电阻R68的连接点接电阻R66的一端，电阻R66的另一端接电源POWER，电感L2、电阻R68和R66的连接点接电源芯片DC/DC的电流检测端IPK，电源芯片DC/DC的充放电端TCAP接电容C91后接地，并联的电容C201、C200和电解电容C69的两端分别接电源POWER和地，稳压管VD112M的阴极接电源POWER，阳极接稳压管VDlllM的阴极，稳压管VDlllM的阳极接地；电阻R79的一端接Vcc，另一端与光耦U4输出端的集电极相连，其连接点作为MBUS发送电路的信号输出与中央处理器的MBUS通信信号输入端相连，所述的光耦U4输出端的发射极接地，所述的光耦U4输入端阳极接电阻R81，所述的光耦U4输入端阴极接运放U13B的输出，所述的电阻R81接电解电容ClOO的正极，所述的电解电容ClOO的负极接电阻R84，电阻R84另一端接电阻R60和运放U13A的正极，电阻R60的另一端接电解电容C93的正极和电阻R85的一端，电阻R85的另一端接电阻R82和R86的一端，电阻R86的另一端和点解电容C93负极均接地，所述的运放U13A负极接电阻R83和电阻R59的一端，电阻R83的另一端接电解电容ClOl的阴极，电阻R59的另一端接运放U13A的输出和R78的一端，电阻R78的另一端接运放U13B的阴极，运放U13B的阳极接电阻R82、R87和电容C190的一端，电阻R87和电容C190的另一端接地，电阻R87、电容C190和地的连接点接电容C92的一端，电容C92的另一端接运放U13A的正极，电容C92和运放U13A正极的连接点接电阻R82和电阻R85的连接点，电容C92、运放U13A正极、电阻R82、R85和电解电容ClOO正极的连接点以及电解电容ClOl的正极作为MBUS发送电路的输入接MBUS保护电路。本技术的MBUS保护电路包括双向稳压管TVS1、瓷片电容C95、热敏电阻RTlR和功率采样电阻R90，所述的功率采样电阻R90的一端作为MBUS保护电路的输入与MBUS通信电路相连，功率采样电阻R90的另一端接双向稳压管TVSl的一端，双向稳压管TVSl的另一端接端子座J2，所述的双向稳压管和瓷片电容C95并联，所述的瓷片电容C95和热敏电阻RTlR的一端连接，热敏电阻RTlR另一端和端子座J2连接，端子座J2用于与户内显示单元相连。本技术的有益效果:本技术的MBUS电流信号经过采样电阻后转为电压信号，通过隔直、信号滤波、调理，去除10KHZ以上干扰频率，同时合适的虚地点能避免信号失真及提高信号检测灵敏度，后级经高速运放放大、门限判断实现信号传输，且传输延时小于2us，门限值16~25V可调，也进一步提升抗干扰能力。本技术的MBUS端口采用热敏、TVS、功率采样电阻分时复合保护设计，有220V电压对MBUS接口攻击时，内部器件自保护残压落在热敏、TVS、功率采样电阻上，稳压管首先动作，热敏还没有动作前，在电阻上会有50V左右的电压压降，因此这里电阻要采用功率大的插件电阻。在热敏、TVS复合保护动作之前由功率电阻承载残压时间小于2s，之后TVS、热敏分别动作达到保护目的。本技术给用户购电和查询操作带来极大方便，并且计量单元可以进行封闭管理，避免偷电现象的发生。开发电流采样信号隔直虚地差分放大设计的MBUS电路，在信号传输延时，信号检测灵敏度，抗干扰能力方面都有很大优势，采用分时复合保护设计的MBUS接口，可以通过220V交流电压攻击测试，可靠性高。【附图说明】图1是本技术的原理框图。图2是本技术的MBUS通信电路的电路图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。如图1、2所示，一种分体式预付费电能表，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分体式预付费电能表，其特征是它包括数据采集单元、数据处理单元、中央处理器、电源单元、通信装置、户内显示单元和负载控制器，所述的数据采集单元用于从负载处采集电压信号和电流信号，数据采集单元的信号输出端与中央处理器的对应数据信号输入端相连，中央处理器与数据处理单元双相连接，数据处理单元用于对采集的电压信号和电流信号进行处理，生成电压质量信息和电能计量信息，中央处理单元的控制信号端与负载控制器双相连接，该负载控制器是用于控制用电负载的开关，中央处理单元的通信信号端通过通信装置与户内显示单元双相连接，所述的户内显示单元为提供给用户操作电能表的接口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张健辉，张祥甫，庄艳艳，
申请(专利权)人：江苏林洋电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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