电脑控制多功能电度表制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电脑控制多功能电度表，它由表身、线路板、电子线路三大部分组成，其特征在于电路包括有单片机外围电路及电压、电流变换电路、电源监测电路、电源电路、漏电监测电路、过压检测电路、数码显示电路、总线隔离驱动电路、插电卡检测电路、报警电路、后备电池和继电器控制电路等功能电路。本实用新型专利技术用单片机实现Ａ／Ｄ转换、数值计算及实时控制，从根本上提高了计量精度，且同时具有漏电保护及过压、欠压、过载保护等多种功能。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电脑控制的电量计量收费装置，具体地说是一种电脑控制多功能电度表，本技术可提供给电力部门用于度量城乡居民、企事业单位的电能消耗，并由微机管理系统自动收取电费。现有的计量电能消耗的装置是感应式电能表，是一种机械装置，存在精度低、能耗大、磨损率大，需要经常维护等缺点。传统的收取电费方式是由收费员逐家抄表、计帐、收费，存在效率低，劳动强度大，电费难收齐，可信度低等缺点。从现有资料报导上看，有一种在老电度表基础上改进的装置，该装置通过光电转换器件，将老电度表转盘的转数取出，通过电子计数器计数来计算电能的消耗，这种装置成本较高，改装复杂，没有从根本上提高计量精度，也没能克服老式电度表存在的问题，因而很难推广使用。本技术就是要提供一种新型的电脑控制多功能电度表，使用该电度表并配合使用微机自动管理系统，使电部门就可以出售用电卡的形式收取电费，用户先买后用，真正体现电是商品的原则，本技术的使用可极大地提高供电管理部门的工作效率，减轻劳动强度。本技术的目的是这样实现的电脑控制多功能电度表，采用全新的电子技术，用单片机实现A／D转换，数值计算及实时控制，从根本上提高计量精度，比现有的感应式机械电度表的精度提高了一个数量级，该表同时还具有漏电保护及过压、欠压、过载保护等多种功能，相当于一只普通电度表加上一只漏电保护器和一台家电保护器，是一种使用价值极高的产品。本技术与用电卡、用电卡编程器、微机管理系统组成一套完整的体系，每一电度表都有一个编码和用于插入用电卡的插槽，当插入一有效的用电卡时，电表将用电卡的电度数读进，与以前的剩余电量相加后，在数码管上显示出来，同时将用电卡置为无效，此时用电卡即可拨走，当将一无效的用电卡插入时，电度表产生报警，电表采用倒计数的方式计度，并将剩余电量用数码管显示出来，当剩余电量为5度、1度时分别产生报警声，提醒用户及时购电并输入新的电量，在电快用完时，连续两分钟报警，提醒用户做好断电前准备，然后自动切断电源，电表内还设有断电保护电路和电池，在停电的情况下，电度数可至少保持三个月以上而不丢失，电表面板上有一试验漏电保护作用的按钮，按下按钮可模拟漏电，使电表断电，当发生触电事故时，电表断电并报警，延迟三分钟后自动恢复供电，当供电电压过高、过低及用户负载过重时自动切断电源，以保护家用电器和供电线路。与每一电度表配合使用的有一用电卡，用电卡的编码与电度表的编码相同，它是一种传递电度数的装置。用电卡编程器与微机联合使用，完成售电写卡工作。微机管理系统完成记帐、统计、查询、打印等工作。综上所述可以看出，本技术具有以下独特的优点和积极效果电脑控制多功能电度表完全抛开了老式电度表，采用了单片机采样、A／D转换等技术，大大地提高了计量精度，同时对各种频率、波形的电网都可适用；该电表集漏电、过压、欠压、过流等多种保护功能于一体，增加了使用价值；该表与用电卡、用电卡编程器、微机系统配合一起的使用，大大减轻了电力部门的劳动强度，提高了工作效率，消除了拖欠电费的现象，增加了国家收入。附图说明图1为本技术的外形示意图。图2为本用新型的内部结构原理图。图3为本技术的电路原理图。以下结合附图对本技术的实施例加以详尽说明参看图1，电脑控制多功能电度表的外壳上设置有四位数码显示窗口，用电卡插口、漏电保护试验按钮和输入输出连线接线柱。参看图2，电脑控制多功能电度表表内部件包括有装有单片机及其附属电路和检测控制电路的主控制电路板1、装有移位寄存器和数码管的显示电路板2，输出三组电源的电源变压器3、控制电源通断的继电器4、报警用的喇叭5、断电保护数据用的电池6、漏电保护试验按钮7、检测电流用的电流互感器8、漏电检测器9、电压互感器10。各部分通过表内电路相连接。参看图3，电脑控制多功能电度表的电路由8098单片机为核心的，以地址锁存器U3(74LS373)、程序存贮器U4(EPROM2764)等组成的单片机外围电路及电压变换电路、电流变换电路、电源监测电路、电源电路、漏电监测电路、过压检测电路、数码显示电路、总线隔离驱动电路、插电卡检测电路、报警电路、后备电池和继电器控制电路组成，各电路的具体构成为单片机外围电路为8098单片机的最小系统，8098的第25～32脚接至锁存器U3(74LS373)的输入端，U3的输出地址信号接至程序贮器U4(EPROM2764)的A0～A7端，8098的第20～24脚高位地址线接至U4的A8～A12端，8098的第35、36脚外接晶体振荡器，第37、38、44、45脚外接滤波电容；电压变换电路11由电压互感器T1输出的电压经电位器P1接至集成运放LM358的2脚，其1脚输出的电压经D1、D2组成的钳位电路和R1、C1组成的低通滤波器后，进入8098的43脚；电流变换电路12的接法与电压变换电路相似，输出接至8098的42脚，这样0～5V的电压、电流模拟信号进入单片机后，由8098内部的采样保持，A／D转换后成数字量；电源监测电路13为由7705组成的＋5V电源监测电路，其输出接至8098的复位端48脚；电源电路14由变压器输出的三组交流电压分别经全波整流、滤波、稳压后，供给整个系统＋5V、±12V三组电压；漏电监测电路15，漏电互感器T3输出的电压经D6～D9全波整流和R15、C11低通滤波后，接入比较器LM393的第5脚，第6脚接一基准电压，比较器输出7脚接至8098的外中断输入端47脚；过压检测电路16，检测的电压取自未经稳压的＋12V电压，其输出经二极管D22后接至三极管N1的基极；数码显示电路17由4片74LS164和4个数码管组成，输入的串行数据和移位脉冲分别来自8098的第1、2脚；总线隔离驱动电路18由锁存器U3输出的低位地址线A0－A7及由8098直接输出的高位地址A8～A10和控制信号WE、RD，接入U8、U9(74LS244)的输入端，8098的数据线D0～D7接至U10(074LS245)的输入端，U8、U9、U10的输出端接S－36总线电卡插槽；插电卡检测电路19，当电卡插入插槽时，S1、S2接通，经由两级74LSOO组成的与非门后，接至8098的第40脚和3脚；报警电路20，其输入接至8098的第7脚，信号经三极管N2放大后，去驱动喇叭；后备电池和继电器控制电路21，后备电池接至8098第46脚，平时由＋12V和R10、R9、D5组成的电路充电，8098的第13脚输出的控制信号经74LSOO组成的非门及R12、R23后接至三极管N1的基极，由N1放大后去驱动继电器的线包。电脑控制多功能电度表的工作原理为供电电压、电流经传感器隔离、变换后，由单片机发出指令将电压、电流信号同时采样并保持，然后经多路开关模数变换，分别将电压、电流变换成数字量，进入单片机进行相乘运算并累加，以计算用户的用电量，当累加到满0.1度时，从剩余电量中减去，这样一直递减下去，完成计量功能。当将用电卡插入电度表的插槽时，硬件产生一中断请求，单片机执行中断服务程序，先核对卡的代码，判断卡上电量是否有效，然后读入电度数，同时向卡上写入一特定数据将卡置为无效。当有漏电、过压、欠压、过流发生时，检测电路发出中断信号，单片机响应中断，发出命令使继电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电脑控制多功能电度表，其特征是在外壳上设置有四位数码显示窗口，用电卡插槽口、漏电保护试验按钮和输入输出连线接线柱，表内部件包括有装有单片机及其附属电路和检测控制电路等电路的主控制电路板１、装有移位寄存器和数码管的显示电路板２、输出三组电源的电源变压器３、控制电源通断的继电器在４、报警用的喇叭５、断电保护数据用的电池６、漏电保护试验按钮７、检测电流用的电流互感器８、漏电检测器９、电压互感器１０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟炎平，徐健，徐向东，丁建江，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军雷达学院，江阴市文林镇电力管理站，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]