数显电卡电能表制造技术

一种数显电卡电能表，由计量单元、数控电路及数据载体电卡组成，且所述电卡可插接在数控电路的Ｉ／Ｏ插口上，并将数据送给数控电路。计量单元为一机械式电能表，数控电路自机械电能表上通过脉冲采样取和信号，并经处理显示用电量数值。数据载体电卡中含有单电源ＥＥＰＲＯＭ。本发明专利技术可进行双重显示，精度高不易损坏，便于计算机管理，同时还具有读卡、计量、脉冲指示、报警、消音、择卡、跳闸等功能。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种数显电卡电能表，涉及用于测量电功率或电压的时间积分的装置。机械电能表在我国已有几十年的应用历史，它采用电磁感应的方法，通过机械传动的方式显示用户用电量。这种电能表具有成本低廉、可靠性高的特点，并且供电部门积累了丰富的维护调校经验。然而它也具有功能单一、管理落后的缺点，特别是抄表收费工作量大，欠费严重。针对上述不足，中国专利申请89104963.0号公开了一种《智能卡式数字电度表》，由通过对交流电的瞬时有功功率进行模拟/数字变换的模/数交换器，对模/数变换器的输出脉冲进行计数处理的单片机系统，和一个用于存贮用户密码，用户用电量数据的密卡装置组成，使用时单片机对密卡进行软件和硬件认密，认密正确则用户为合法用户，电度表进入正常计费过程。该专利技术所提供的电度表采用数字方式对用户用电情况进行计量和读出，对不同的用户需求，密卡内配有不同的内容，从而可以对用户的用电情况进行有效的监控。但是由于国内电网稳定性差，冲击干扰多，且工作环境复杂，易出故障，导致工作瘫痪或影响计量精度，造成供电局与用户之间产生纠纷，且无据可查。本专利技术的目的是提供一种数显电卡电能表，它采用电卡的形式向电能表输入信息，可以对用户的用电情况进行监控，而且能够双重显示用电量。同时，提供一种计量精度高，便于维护调校的电卡电能表亦是本发，明的目的之一。为实现上述目的本专利技术采取这样的技术方案数显电卡电能表由计量单元、数控电路及数据载体电卡组成，且所述电卡可插接在数控电路的I/O插口上，并将数据送给数控电路。同时，计量单元为一机械式电能表，数控电路自机械电能表上通过脉冲采样取得信号并经处理显示出用电量数值，数据载体电卡中含有单电源EEPROM。数控电路的核心元件为一单片机，它对电量数据进行处理运算，综合控制数显电卡电能表的运行。此外，还包含与单片机相连的存贮器、采样单元、跳闸回路、数码显示器。采样单元将信号送往单片机处理，跳闸回路接受来自单片机的控制信号，同时单片机将数字信号送往数码显示器。为了指示工作情况并报警，单片机的外围电路还包含有脉冲指示及蜂鸣器，二者均受来自单片机的信号控制。本专利技术由于采用了机械式电能表与数控电路相结合的技术，因此不但能够双重显示，避免了用户与供电局产生纠纷时无据可查，而且计量精度高，不易损坏，便于计算机网络化管理，减少电力系统工作量，杜绝欠费现象，提高了电力营业和管理的水平。同时，还增加了电能表的功能，使之具有读卡、计量、脉冲指示、显示、报警、消音、超载报警、择卡、跳闸等功能。专利技术的具体结构由以下的附图及实施例进行说明。附图说明图1为依据本专利技术提出的数显电卡电能表框图。图2为依据本专利技术提出的电卡电能表电路原理图。图3为依据本专利技术提出的电卡电能表流程图。下面结合附图及实施例对依据本专利技术提出的电卡电能表的结构及工作情况作进一步的说明。数显电卡电能表属机电一体化仪表，通过机械式电能表与电子电路有机结合，实现作为新一代预付费电表所应具备的所有功能。它由计量单元、数控电路及数据载体电卡组成。其中计量单元为机械式电能表，经常采用的是DD86机械式电能表；数控电路对取自机械式电能表的信号进行处理存贮，同时，根据电卡内的信息控制数显电卡电能表的运行；电卡是数据及各种信息的截体，用来传递用电指标、报警等数据，其核心为一嵌在塑料基板上的单电源EEPROM。数控电路中备有I/O插口，电卡可插入此插口中，并将卡内的用电信息送往数控电路，由数控电路存贮记忆。此时卡内的用电信息则全被抹去，而成为空卡。若用户还需用电，则持卡至电力管理部门重新购电，也即将新的用电信息输入卡内。数控电路与机械式电能表间通过一脉冲采样单元相联系，即在机械式电能表的转轴上安装一遮光片，电能表每转一圈就使感光元件被遮挡一次，而感光元件则向数控电路传送一个脉冲，此信号经处理显示出用电量的数值。在以上过程中，机械电能表精确地计量电能，是电路部分计量电能的信息源。并且机械电能表与电子电路相互配合又相对独立地完成数显电卡电能表所具有的计量和预付费控制功能。本专利技术的电路框图参见图1，包含有单片机、存贮器、采样单元、跳闸回路、数码显示器、机械式电能表表芯。单片机为数显电卡电能表的中枢，它对采样取得的电量数据进行处理运算，综合控制数显电卡电能表的运行。其他外围电路均同单片机相连，或向其输送信号，或接受控制指令，从而完成不同的功能。其中，采样单元实时地采样电量信息，机械式电能表表芯每转一圈，即送一脉冲至采样单元，经整形后送至单片机处理。跳闸回路接受来自单片机的控制信号。当用电量指标耗尽时，单片机向跳闸回路发出信号，跳闸回路立即动作停止供电。因此，跳闸回路是数显电卡电能表的执行机构。单片机则将数字信号送往数码显示器，显示出实际用电量。同时还显示报警、插卡等状态信息，存贮器同单片机的I/O接口相连，用于永久存贮电卡内的信息及已用电量等，停电时保存电量及脉冲余数等信息。为指示工作情况并报警，单片机的外围电路还包含有脉冲指示单元和蜂鸣器。脉冲指示单元接收到单片机送来的信号后即闪烁一次。而蜂鸣器则发出各种声响，丰富信号内容。新的数显电卡电能表安装完毕通电后，由于表内用电指标为零，故电能表处跳闸状态。插入电卡后3秒钟后，蜂鸣器叫一声，用户可以拔卡，按显示键可核对电量。若再次购电，插卡前按显示键，显示表内用电指标，插卡后再按显示键，则显示与卡中用电指标累加后的用电指标。用户每用1度的电量，表内用电指标就减去1度。随用电量增加用电指标随之下降，降到报警阈值以下时，定期发出声光报警，提醒用户购电。用户获得此信息后，应速去供电部门售电处购电，否则当用电指标为零时，会跳闸停止供电。电网停电或由于使用不当掉电，数控电路立即将有关数据存放到存贮器中，表内用电指标不会丢失，且停电次数、停电时间不限。为了保护用户家电设备和供电线路的安全，防止用户超功率用电，数显电卡电能表具有最大负荷控制功能。控制阈值由供电部门根据用户实际需要和电网承受能力确定，一般定为该型电能表的最大允许电流。当用户负荷超过该表的承受能力时，发出短促的声光报警，数码管显示“”，提醒用户减轻负荷，否则报警。三分钟后，跳闸停止供电4分钟，4分钟后恢复供电。若用户不采取措施，则一分钟后又会出现跳闸停电，按5分钟一个周期循环下去。万一电能表发生故障，用户对用电指标有争议时，或供电部门需查询用户是否正常用电，可由用电管理系统将用户档案打印出来，由机械表计度器提供查询的依据。又参见图2，单片机采用CY8808大规模集成电路，是数显电卡电能表最主要的蕊片，其引脚功能说明如下1 OSC1时钟2 OSC2时钟3 B5 输入掉电信号4 B4 输出数码管高位选通电平5 B3 输出数码管第二位选通电平6 B2 输出数码管低位选通电平7 B1 输出74HC164所需时钟信号8 B0 输出发送74HC164的串行数据9 VDD +5V电源10 GND 地11 A7 输出跳闸信号，控制继电器通断12 A6 输出信号，控制蜂鸣器工作。13 A5 输入请求显示信号。14 A4 输出脉冲指示信号。15 A3 输出EEROM选通信号。16 A2 输出与EEROM交换数据所需时钟。17 A1 输出存放到EEROM的各种数据。18 A0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数显电卡电能表，由计量单元、数控电路及数据载体电卡组成，所述电卡可插接在数控电路的Ｉ／Ｏ插口上，并将数据送给数控电路，其特征是计量单元为一机械式电能表，数控电路自机械电能表上通过脉冲采样取得信号并经处理显示出用电量数值，数据载体电卡中含有单电源ＥＥＰＲＯＭ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建平，
申请(专利权)人：陈建平，慈溪市自动化仪表厂，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]