灌溉型三相预付费电子式电能表制造技术

灌溉型三相预付费电子式电能表。已有电表不能自动交费，电字用完表不会自动断电。本产品包括单片机，由拉闸电路、３项供电的外部供电电路、电量计量芯片、ＩＣ卡电路、数据显示及存储电路相互连接，所述的供电电路与电量计算芯片连接，所述的电量计算芯片经光电耦合器与所述的单片机连接；所述的单片机与数据显示电路及其数码管连接，并与存储电路连接；所述的单片机与ＩＣ卡电路连接并读取数据；所述的ＩＣ卡电路以电脉冲的形式传送数据，所述的单片机与拉闸电路连接。本产品用于用电计量管理。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种分别记录多个用户用电的灌溉型三相预付费电子式 电能表。
技术介绍
已有电表不能自动交费，交电费要到银行带电费号交，非常麻烦。农村 一般由抄表员挨家挨户， 一村一乡的进行抄表收电费。每户用独立电表，电 表一旦损坏就无法记录用电量，甚至于断电。原始电表，电字用完表不会自 动断电，如果用户拒不交纳电费，电信局将受到损失。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能自动交费，多用户共用一块 电表，电表分别记费能储存数据并自动断电的新型电表。上述的目的通过以下的技术方案实现灌溉型三相预付费电子式电能表，其组成包括单片机，其特征是由 拉闸电路、3项供电的外部供电电路、电量计量芯片、IC卡电路、数据显示 及存储电路相互连接，所述的供电电路与电量计算芯片连接，所述的电量计 算芯片经光电耦合器与所述的单片机连接；所述的单片机与数据显示电路及 其数码管连接，并与存储电路连接；所述的单片机与IC卡电路连接并读取数 据；所述的IC卡电路以电脉冲的形式传送数据，所述的单片机与拉闸电路连 接。所述的灌溉型三相预付费电子式电能表，其特征是所述的拉闸电路包 括电阻、与所述的电阻连接的三级管、开关及电磁继电器。 本技术的有益效果1.灌溉时所用的表都是普通电表，在农田灌溉比较忙的时期大家为了争 得水源，产生了很多的纠纷，这也是供电局比较头痛的问题。近年来为了解决 灌溉时电费征交问题有一部分地区用上了预付费卡表，但是一块表只能用一 张卡，还是解决不了问题，为此我们研发的灌溉型三相预付费电子式电能表 完全能解决这类问题。对照表如下<table>table see original document page 5</column></row><table>2.总体电路设计:灌溉型三相预付费电子式电能表在设计上采用的是软件工程上的高内聚 低耦合的思想，把电能计量、数据显示等各个方面都进行了模块化。这样将 来我们在研发其他的预付费电能表例如有功无功三项预付费，很多模块不用 更改即可拿来使用。灌溉型三相预付费电子式电能表总体分为电能计量、电量数据显示、电量 数据存储、电量数据计算、ic卡读写、电源模块几大部分。下面对几个部分 做详细的阐述。3. 电能计量在电能计量芯片的选择上为了能灵活选用不同大小的锰铜采样电阻，能更 好的为将来其他产品做准备，我们选型电能计量芯片为美国ADI公司的电能 芯片。原因是其产品有着如下的功能1、在50 / 60Hz输入信号时都能满足 IEC687 / 1036标准规定的测试精度要求，在1000: 1的输入动态范围内，测 试误差小于0. 1%。2、具有负功率或错线指示功能。3、能直接驱动步进电机。4、 电流通道具有1/2/8/16四种增益选择，以便灵活选用不同大小的锰铜采 样电阻。5、低阀值启动，启动电流小于0.2Mb。 6、片内带有抗混叠滤波器。 7、 lVpeak-peak的最大模拟信号输入范围。8、灵活的模拟信号输入电路，既 可单端输入也可全差分输入，并且输入共模电压可在OV和2V之佣选择，由 管脚SCOM控制。9、带有电源电压检测功能，当电源电压降低到80XVDD时芯片自动复位。10、 2.5V片内高精度参考电压源，绝对偏差小于4%，温漂小 于20卯m/'C。 11、 5V单电源工作，正常工作时芯片功耗30mW。 12、工作温 度范围一40 85'C。 13、 SSOP 24管脚封装。严格的质量和测试标准，保证 电能表产品的低失效率和每个器件之间的性能一致。这样可以充分满足了我 们的设计电路。因此我们在设计电路上也进行了优化改良。灌溉型三相预付费电子式电能表电 路设计其他普通付费电于式电能表电路 设计电路的设计加快了调表工作，使调表 工作达到了最优化的程度，我们的技 工可以在1分钟调完一块表调表一般都在2分钟左右才能调 整完一块表4.电量数据存储电路设计存储芯片采用的是93C46。容量为lK(Bit)的EEPROM，可以设置成128 X 8位或64 X 16位来使用，采用SPI通信模式，通信时钟最快可到2MHz， ！ 复擦写的次数至少可达到一百万次，数据保存时间百年以上。因为电表是电 的计量工具，因此当断电时有可能数据会存储不到芯片中。我们在电路设计 时使用了电解电容放电原理，可以在停电的瞬间把数据写回到芯片中。灌溉型三相预付费电子式电能表电 路设计其他普通付费电子式电能表电路 设计由于数据存储电路设计，电表的放电 时间达到了 2毫秒，所有的数据完全 有时间写到芯片中。由于数据存储电路设计电表的数 据有可能没有时间能写到芯片 中。造成数据丢失，这样的tf况 很普遍。5.控制电源单元为了保证计量的准确性，避免电网的不稳定因素对电表的伤害，我们在电 源部分使用了双电源，即计量芯片供电部分、单片机供电部分。确保如果有 一部分损坏，其他部分可以进行数据分析，避免损失。6. IC卡读写电路设计预付费表的主要数据传输是通过IC卡，而灌溉表需要经常性的使用IC 卡。因此IC卡电路设计的好坏直接关系到灌溉电表的质量。因此我们在设计 IC卡读写电路的时候采用的是企业内部成熟的延时分段读取数据技术。本技 术的原理是2次读取IC卡数据，如果校验正确，并且两次读取的数据保持一 致，则把IC卡中的数据保存到电表中。否则不做处理。这种方法在其他的企 业中是没有这么做的。7. IC卡选择在IC卡的选择上使用的是SLE4442逻辑加密卡。SLE4442逻辑加密卡选 择的主要好处是安全性能好。下面对照了 SLE4442逻辑加密卡与24C16对比条件SLE4442逻辑加密卡24C16卡。安全性能密码核对3次不正确不能使用。没有密码核对选项。读写卡速度很快较快容量普通大为了使本技术部件的优点和相应部件密切对应，具体的效果在实施例 中叙述的，在此不再复述。附图说明附图1是本产品的硬件结构图，图中1为外'壳，后面是MCU主控单元，2为LED显示，3计量芯片，4为IC卡的插口， 5为电源模块，6为计量器口， 7电能芯片，8为PCB电路板。附图2电表管理流程原理图。附i 3为电源及继电器驱动部分的原理图。附图4为本产品的电路原理图。附图5为单片机控制部分电路原理图。本产品的具体实施方式实施例l:灌溉型三相预付费电子式电能表，由拉闸电路、外部电路供电、电量计量 芯片、单片机控制、IC卡电路、数据显示及存储，计量安全性考虑表的外壳 等几大部分组成；灌溉型三相预付费电子式电能表的供电装置设计十分优秀，采用的是3项供电，只要表任何一项有电，电表就能继续工作，保证数据不 丢失；外部电流、电压进入电表首先进行变压，其主要目的给电表供电，然 后电流、电压经过电能计量单元，计量芯片进行釆样、计算，通过光电耦合 器传给单片机；单片机进行计算，减少购电量(购电金额)数值；单片机是 整个电表核心部分；单片机把计算后的数据在通过程序代码在显示电路中的 数码管中显示出来；当然单片机也要通过IC卡电路来读取数据；lC卡电j T主 要以电脉冲的形式来传送数据，单片机中只有有了数据之后才能采取相应的 措施，进行计算，直到剩余电量为0之后，电表拉闸，用户停电，当然也包 括拉闸电路的设计。 实施例2:灌溉型三相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灌溉型三相预付费电子式电能表，其组成包括：单片机，其特征是：由拉闸电路、３项供电的外部供电电路、电量计量芯片、ＩＣ卡电路、数据显示及存储电路相互连接，所述的供电电路与电量计算芯片连接，所述的电量计算芯片经光电耦合器与所述的单片机连接；所述的单片机与数据显示电路及其数码管连接，并与存储电路连接；所述的单片机与ＩＣ卡电路连接并读取数据；所述的ＩＣ卡电路以电脉冲的形式传送数据，所述的单片机与拉闸电路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李小明，刘江，黄羽，
申请(专利权)人：哈尔滨智通科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]