IC卡电能表制造技术

一种ＩＣ卡电能表：由用户售电ＩＣ卡与静止式电子电能表构成，主要由大规模和超大模集成电路制成。其机芯电路包含电源电路，采样与控制电路，电压及电流处理电路，Φ值形成电路，Ａ／Ｄ转换电路，主、辅微机系统及显示电路，硬时钟电路和用户ＩＣ卡构成，可自动对多户电能度量计费，还可依用电峰值，峰谷分时段计价，有利于提高电能管理自动化和合理分配使用电能，抗干扰能力强。安全可靠性好，可防仿制而扩展功能强，制造容易，使用方便，重量轻，体积小，造价低，功耗少。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电能检测度量仪表，特别是电子式电能表。现有的广泛使用的电能表为传统的感应式电能表，随着对电能使用管理要求的提高，如为了加强对用电负荷监控，实现计划用电和合理配电而对用电负荷分时区计费，推行多费率电价。以及予付费售电等，现有的感应式电能表已无法满足要求。本技术目的在于设计一种电子式电能表，主要采用集成电路芯片构成，具有予付费售电功能，且能对用电负荷分时区计费，实现多费率电价，有利于加强对电能使用的计费管理与合理分配，并且有利于提高用电管理自动化。本技术的技术解决方案是IC卡电能表，由外壳中装有机芯电路构成，外壳为方形扁盒，其面板上有显示器和显示开关，机芯电路主要大规模及超大规模集成电路联接构成；由采样与控制电路两路输出，分别接至电压处理电路与电流处理电路电压处理电路分两路输出，一路接到至A/D转换电路。另一路分别接至Φ值形成电路和主微机系统；电流处理电路路分三路输出，一路接至A/D转换电路，另一路分别接至主微机系统和Φ值形成电路，还有一路输出接至显示电路；Φ值形成电路和A/D转换路的输出各自接至主微机系统主微机系统两路输出分别接至显示器和辅微机系统，另有硬时钟电路与IC卡分别接至辅微机系统，辅微机系统输出接至采样与控制电路；所有电路均由电源电路供电IC卡由串行E2PROM芯片构成，典型型号为93C46的芯片IC35，IC卡电路与辅微机系统电路插接，主微机系统中包含由容量≥2K×8bit的不挥发RAM芯片构成的数据存储器，电流处理电路中包含由型号为OPO7的芯片IC27、IC28、IC29为主及其外围元件构成的三分档档次变换电路，A/D转换电路采用ADC0808或0809模数转换电路。 附图说明如下图1是IC卡电能表外形结构示意图。图2是IC卡电能表机芯电路连接框图。图3是采样与控制电路图。图4是电压处理电路图与A/D转换电路图。图5是电流处理电路图与Φ值形成电路图。图6是辅微机系统电路图与IC卡电路图及硬时钟电路图。图7是主微机系统电路图与显示电路图。图8是电源电路图本技术结合具体实施参见附图进一步说明如下IC卡电能表由外壳中装有机芯电路构成，外壳为方形扁盒，其面板上有显示器和显示开关，机芯电路主要大规模与超大规模成电路联接构成；采样与控制电路两路输出，分别接至电压处理电路与电流处理电路；电压处理电路分两路输出，一路接至A/D转换电路，另一路分别接至Φ值形成电路和主微机系统电流处理电路分三路输出，一路接至A/D转换电路，另一路分别接至主微机系统和Φ值形成电路，还有一路接至显示电路；Φ值形成电路和A/D转换电路的输出各自接至主微机系统；主微机系统两路输出分别接至显示器和辅微机系统，另有硬时钟电路与IC卡分别接至辅微机系统，辅微机系统输出接至采样与控制电路；所有电路均由源电路供电。采样与控制电路由电压采样电路、电流采样电路和控制电路三个部分组成，参见图3由电阻R22—R37与二极管D22—D53用开关触点J1—1—J16—1分别接成16组电流采样电路，分别接至16户电能用户L1—L16进行电流采样，由各组的输出端L1—L16分别输出16户电能用户的电流采样信号接至电流处理电路的芯片IC20与IC21的对应输出端L1—L16；由电阻R38、R39及电位器W2接成电压采样电路，接至用户电网的用电线路进行电压采样，电压采样设号由US端输出，接至电压处理电路的芯片IC12-A的对应输出端US；由16个光电耦合器PT0—PT15与电阻R40—R71、二级管D54—D69，继电器J1—J16分别接成16组控制电路，每组控制电路接到VCC、VDD电流供电，各组的输入端PA0—PA15分别接至辅微机系统的芯片IC33的16个对应输出端PA0—PA15。电压处理电路由绝对值电路，量程限位电路，过零点电路三部分组成参见图4。由芯片IC12—A、IC12—B与二极管D9，D10及电阻R10—R14接成常规的绝对值电路，其输出接至量程限位电路，芯片IC12—A、IC12—B型号均为LM324，由芯片IC16，电阻R15—R17，R10二极管D11、D12接成常规减法器作为量程限位电路，其输出接至AD转换电路的芯片IC13的输入端IN3，IC16型号为OP07；由芯片IC12—C、IC12—D、IC34—A及电阻R18—R20，二极管D13—D15，稳压管ZDI接成过零点电路，其输出由IC34—A分两路输出，一路输出端PI0接至主微机系统的芯片IC1的对应输入端P10。另一输出端CU接至Φ值形成电路的芯片IC25-B的对应输入端CU，芯片IC12-C、IC12—D型号为LM324、芯片IC34—A型号为74LS04；电压处理电路的输入端为绝对值电路与过零点电路的公共输入端US，接至采样与控制电路中电压采样电路的对应输出端US。A/D转换电路参见图4由芯片IC13、IC14或非向IC15—A、IC15—B，二极管D16—D21，稳压管ZW1，电位器DW1，电阻R21接成模数转换电路。芯片IC14为分频器，它为芯片IC13提供时钟；稳压管ZW1及其外围元件组成基准电源，基准电源分两路输出，一路接至电压处理电路中的量程限位电路的R10，D12与A/D转换电路芯片IC13的连接端，基准电路输出另一路由接点REF(+)接至电流处理电路中档次变换电路中三档的对应输入端REF(+)，IC13的三个输入端IN0、IN1、IN2分别接至电流处理电路中档次变换电路的三个分档对应输出端IN0、IB1及IN2；A/D转换电路的输出端由IC13的输出端P0、0—P0、7分别接至主微机系统中IC1、IC3及IC4的对应输入端P0、0—P0、7；A/D转换电路的IC13的输出端Q0、Q1、Q2分别接至主微机系统中IC2、IC3及IC4的对应输入端Q0、Q1、Q2；A/D转换电路中IC15—A及IC15—B的输出端WR与RD分别接至主微机系统的IC1的对应输入端WR与RD；AD转换电路的IC14的输出端K接至主微机系统中IC的对应输入端K。芯片IC13型号为0808或0809、IC14型号为74LS74，IC15—A及IC15—B型号为74LS28。电流处理电路参见图5，由多路选择开关，线性放大，绝对值，过零点，峰值采样保持与档次变换6个电路连接组成；多路选择开关电路由芯片IC20、IC21、IC34—C及电阻R98、R99、R100接成16路输入，一路输出的多路选择开关电路，其16个输入端I1—I16分别接至采样控制电路中16组电流采样电路的16个对应输出端I1—I16，另三个输入端M0—M2接至显示电路中芯片IC6的三个对应端M0—M2，反相器IC34—C的输入端P1、2接至主微机系统的对应输入端P1、2，多路选择开关电路的输出端为IC20与IC21的公共输出端，接至由芯片IC22、电阻R72、R73接成的线性放大电路，将微机的输出型号放大至所需幅度，线性放大电路由IC22输出分别接至绝对值电路和过零点电路，绝对值电路由芯片IC23—A，IC23—B，二极管D1、D42，电阻R74—R78连接构成常规的取绝对值电路，完成对输入信号的整流，绝对值电路由IC23—B输出端输出接至由芯片IC24、IC25—A，I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＩＣ卡电能表，由外壳中装有机芯电路构成：外壳为方形扁盒，其面板上装有显示器和显示开关，机芯电路主要由大规模及超大规模集成电路联接构成，由采样与控制电路［５］两路输出，分别接至电压处理电路［６］与电处理电路［７］；电压处理电路［６］分两路输出，一路接至Ａ／Ｄ转换电路［４］，另一路分别接至Φ值形成电路［８］和主微机系统［１］；电流处理电路［７］分三路输出，一路接至Ａ／Ｄ转换电路［４］，另一路分别接至主微机系统［１］和Φ值形成电路［８］，还有一路输出接至显示电路［２］；Φ值形成电路［８］和Ａ／Ｄ转换电路［４］的输出各自接主微机系统［１］；主微机系统［１］两路输出分别接至显示器［２］和辅微机系统［９］，另有硬时钟电路［１１］与ＩＣ卡［１０］分别接至辅微机系统［９］，辅微机系统［９］输出接至采样控制电路［５］；所有电路均由电源电路［３］供电；其特征在于：（１）ＩＣ卡由串行Ｅ↑［２］ＰＲＯＭ芯片构成，典型型号为９３Ｃ４６的芯片ＩＣ３５，ＩＣ卡［１０］电路与辅微机系统［９］电路插接；（２）ＩＣ卡电能表机芯电路中有如下特征：ａ、主微机系统［１］中 包含由容量≥２Ｋ×８ｂｉｌ的不挥发ＲＡＭ芯片构成的数据存储器；ｂ、电流处理电路［７］中包含由型号为ＯＰＯ７的芯片ＩＣ２７、ＩＣ２８、ＩＣ２９为主及其外围元件构成的三分档档次变换电路；ｃ、Ａ／Ｄ转换电路［４］采用ＡＤＣ０８０８或ＡＤＣ ８０９模数转换电路。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖昌景，陶昌兴，
申请(专利权)人：肖昌景，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]