电卡式电子电度表制造技术

电卡式电子电度表是一种能实现用电预付费的电能计量仪表。电子卡存有可用写卡机写入和读出的电量数据，插入电表自动接通回路供电，用电量达到卡中数值中止供电，需换卡再行供电。卡可重复使用。电表含有采样电路１电压功率因数合成电路４Ｖ／Ｆ电路５功率乘积电路６负荷开关及控制器７直流稳压电源８和电卡电路。比现有技术结构简单、性能价格比优、精度高、能耗小、成本低、调校方便和能有效防止窃电的诸多优点，是电表的更新换代产品。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种计量电能的仪表，特别涉及一种能实现予付费的卡式电子电度表。我国现在普遍使用感应式机械转盘电度表，该表需定时由管理人员查表登记用电量，然后按用电量进行收费、费时费事收费不便，该种表还有精度较低，易窃电、耗能较大的缺点。针对收费难、出现一种卡式电度表，用户先到电力管理部门购买存有一定电能量的电卡，装于电表上，电表接通用电回路对用户供电，当用电达到卡中存贮值，电表会自动切断用电回路、中止供电，需要重新购卡，达到用电予付费目的。现有卡式电度表多是在感应式转盘电度表基础上加装计数控制装置，或需配置单片机的智能装置，如90200212.0智能卡式单相有功电度表，91212092.4智能电度表，91107306.X自动收费电度表，91220435.4智能化电子电度表等，它们虽然具有了卡的予收费功能，但或未克服感应式电表其他不足或本身结构复杂，需有单片机系统，因而仍有体积大、成本高、不节能等缺点。本技术目的是提供一种能实现用电予付费，结构较为简单，性能价格比更优，而不含单片机系统和感应式转盘结构的全新的电卡式电子电度表。本技术方案说明如下电卡式电子电度表工作方式与现有卡式电度表相似，由电表表体和可分离的电卡两部分组成，电卡插装在电表表体的卡槽内，并于装配中实现两部分的电联接。存贮有用电量数据的电卡插入电表，接通回路供电。用电量达到卡中存贮值自动切断回路中止供电。这要求电表完成负荷回路的电功计量，并将电功表达为一累计数字量，并利用上数字量和电卡中的数据存贮，适时控制负荷回路的通断。为此，电表含有电流、电压采样电路1，摸拟量／数字量转换电路5，功率乘积(P＝IVCOSφ)电路6，负荷开关及控制器7，直流移压电源8和电卡电路。其特征是电功检测中含有能摄取电流、电压信号间相位角φ，并完成电压与功率因数摸拟量合成的电路4，该合成电路4，含有整形电路，电子开关和放大器，整形电路把电流信号整形成方波信号，通过电子开关去控制放大器，对电压信号进行同相和反相放大，从而实现功率因数的摄取和与电压两者的摸拟量相乘。为提高测量精度，在合成电路4前，对电压信号引入相位调节电路3，对电流信号引入前置放大检波电路2。本技术另一特征是摸／数转换采用V／F电路5，把摸拟量变为数字式的频率量。且对电流和电压功率因数合成信号分别进行V／F转换，以便于单独调整使其有良好的转换线性和可利用元件选配实现正负误差互补，从而提高检测精度，而后在功率乘积电路6中进行频率量数字相乘，获得数字量表达的功率乘积信号并输入控制器7。功率乘积电路6既不是采用计算机软件乘法，也没有选用硬件乘法模块，而采用简单的含有脉宽调节器的与门电路或电子开关(如闸门)电路实现了复杂的乘法运算电路。控制器及负荷开关7是电度表对负荷供电的控制执行机构，也是电表与电子卡连接的连接口，有一对输入输出连接点COUT－CIN，CLOUT－CLIN，表与卡是两个相互独立的整体，如何使它们有机的结合为一体，并让不轨行为无可乘之机，采用输出与输入实行同步检测的方法，即控制器输出功率乘积信号至电子卡，电子卡计数并回授一逻辑控制信号至控制器，控制器对该信号进行同步检测，再据检测结果控制负荷开关启闭，实现负荷回路的通断。电子卡是电表的数据存贮器，是供电与否的核心部件，它的保密性和可靠性至关重要，用塑封或环氧树脂胶封，不易损坏。电卡电路含有存贮器9，密码电路10和掉电保护电路11。存贮器9存贮有可用电量的数据，并对自控制器输入信号进行计数和回授一逻辑信号至控制器进行同步检测，如此周而复始运行着，当用电量达到卡中存贮值，则无逻辑信号输出，控制器检测不到同步信号，控制负荷开关中止供电，需换卡后方能再行供电，电卡可多次使用，可用专用写卡机使用密码写入数据或数据读出。密码电路的密码位数较多，破译的可能性极小。掉电保护电路是防止停电丢失卡中数据而设置的，其电池只对存贮器电路供电耗电小。电卡电路还可设置警告予示电路12，当卡中电能快接近用完时，提醒用户注意，准备更换电卡。为了提高电表的功能和性能，电表还可设置工作指示电路13，电能显示电路14，和防潜动电路15。本技术更可将表卡两部分电路，相应集成为两块专用芯片，使结构更为简凑，成本降低，体积减小，性能和可靠性提高耗能更小。本技术除可达到用电予付费的目的，较现有技术还具有精度高、能耗小、电路结构简单，成本低，体积小，调较方便，性能价格比优和能有效防止窃电的诸多优点，是现有电表的更新换代产品。以下结合附图对实施例作进一步说明。附图说明图1、本技术电路原理方框图。图2本技术一实施例表体部分电路结构图。图3本技术实施例电卡部分电路结构图，图4使用专用集成芯片的本技术的实施例。实施例采用继电器JK1作负荷开关，使用电流传感器L1，电压传感器为L2(图2)或分压电阻R51，R52(图4)对负荷进行电流、电压信号采样。为了获得大范围内的采样线性，L1为空心互感器。其初级匝数少，线径粗、内阻抗小，它经继电器中心触点JK1－0，常闭触点JK1－2，保险丝BX和负荷RF构成供电回路，继电器常开触点JK1－1接地。故能有效防止短接窃电。采用电源变压器L3的一次级线圈作电压传感器L2用。运放IC1，电阻R1～R3组成前置放大，运放IC2，摸拟开关IC11，电阻R4～R7，电容C1为检波滤波电路，它们对电流信号进行前置放大检波以提高V／F转换线性。运放IC3、电阻R21、R22，电位器W3，电容C5，构成相位调节电路3，调节W3，可调节电压相对电流信号的相位，使其保持采样之前的相位，并因此还可实现无功功率的检测。电压功率因数合成电路由运放IC3、IC8，摸拟开关IC13，二极管D3，电阻R16，R23～R26电容C6组成，放大后的电流信号经IC3整形成方波信号经摸拟开关IC13去控制IC8，对经相位调节的电压信号进行同相和反相放大。再通过R26、C6组成的积分电路积分，完成电流电压信号间相位角φ的摄取以及电压和功率因数的摸拟乘 。V／F电路5中，由运放IC5、IC6摸拟开关IC12、电阻R9～R13，电容C2，二极管D1、D2，以及由运放IC9、IC10，摸拟开关IC14，电阻R27～R31，电容C7，二极管D5、D6分别组成电流和电压功率因素摸拟乘的V／F转换电路。功率乘积电路6，其中由触发器IC15，电容C3、C4，电阻R14、R15，电位器W1组成脉宽调节电路，电容C8、R32为耦合电路，IC17为与门电路，电流频率信号经脉宽调节电路调节脉宽输入与门，电压功率因数合成频率信号经耦合电路也输入与门，两信号相与，与门输出的信号正比于其输出信号，这样用简单的与门电路实现了功率三要素的相乘。调节W1，还可调节功率乘积的输出频率。运放IC4，电阻R17～R20电位器W2，二极管D4为防潜动电路15，其输入接电流检波器的输出，输出接电流频率信号脉宽调节电路触发器IC15的复位端CLR，无电流信号输入时，调节W2，使脉宽调节电路无输出，达到防潜动目的。控制电路及负荷开关由计数分频器IC19、IC20，与门IC18，三极管T3、二极管D8、电阻R37、R43，电容C15，继电器JK1组成，它和电子卡共同完成电度表的数据存贮与控制。计数分频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电卡式电子电度表，由电表表体和可分离的电卡两部分构成，电卡插装在电表表体的卡槽内，实现两部分的电联接，含有电流电压采样电路（１），模拟量／数字量转换电路（５）功率乘积电路（６），控制电路及负荷开关（７），直流稳压电源（８）和贮有用电量数据的电卡电路，电卡插入电表即接通负荷回路供电，当用电量达到电卡存贮值时，负荷开关受控切断电源中止供电，其特征在于电功检测中含有电压功率因数模拟量合成电路（４），该合成电路电由整形电路把是流信号整形成方波信号，通过电子开关去控制对电压信号进行放大的放大器，其模／数转换电路（５）采用把模拟量变为数字式频率量的Ｖ／Ｆ电路。

【技术特征摘要】

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