一种可分时计量电费的电源插座制造技术

本发明专利技术涉及的是一种可分时计量电费的电源插座，该电源插座除具有普通的电源连接功能外，还能够根据不同的费率，实现分时计量所用电费。结构包括电源插座带孔壳体，壳体插孔内装有若干个导电弹簧触片，其特征在于在壳体上还设有ＬＣＤ显示单元和按键，分时耗能计量及显示装置安装在电源插座带孔壳体内；所述的分时耗能计量及显示装置包括单片机Ｕ２８、电量信号采样单元、抗干扰滤波电路及电能计量芯片Ｕ２７、实时时钟芯片Ｕ３０、非易失性寄存器Ｕ２９、显示器、操作按键电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种可分时计量电费的电源插座，该电源插座除 具有普通的电源连接功能外，还能够根据不同的费率，实现分时计量 所用电费。
技术介绍
现有的电量计费是由供电部门在用户进户端安装电度表，通过分 时计量耗电能量并根据相应的费率计算出电费。安装使用电度表来计 量电费，必须通过电工或专业人员。而且这种计能方式只能对用户的 所有用电耗能进行统一计量。对于普通家庭或普通企业人员无法对用户范围内的某一部分或某个设备进行随时耗能及用电花费检测;'例如在用电高峰期部分企业 为了便于管理，想对各个办公室的耗电设备用电花费进行监督时；再 如当部分家庭有多余的房间出租，想对出租房间的耗电设备用电花费 进行检测时，等等这些情况，通过供电部门安装在进户端的电度表是 无法及时实现的，当然也可以根据以上提到的情况小范围内安装电度 表，但这样势必增加很多成本，而且相当麻烦。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述不足之处提供一种可分时计量电费的 电源插座，是一种低成本、安装使用方便的可实现分时计量电费的电源插座，能使企业及普通家庭成员安全、方便地检测某个耗能设备的 用电情况及用电花费。一种可分时计量电费的电源插座是采取以下方案实现的 一种可 分时计量电费的电源插座，包括电源插座带孔壳体，壳体插孔内装有若干个导电弹簧触片，其特征在于在壳体上还设有LCD显示单元和按 键，分时耗能计量及显示装置安装在电源插座带孔壳体内；所述的分时耗能计量及显示装置包括单片机U28、电量信号采样 单元、抗干扰滤波电路及电能计量芯片U27、实时时钟芯片U30、非 易失性寄存器U29、显示器、操作按键电路；单片机U28的Pl 口及P2 口共16个引脚连接显示器及操作按键 电路；电量信号采样单元包括电流采样电路和电压采样电路，电流采样 电路是由串接在插座的火线上的康铜电阻器R56构成，电压采样电路 是由电阻R53、可调电位器R57组成，电阻R53—端与零线连接，另 一端与可调电位器R57相连，可调电位器R57的另一端与地线连接；抗干扰滤波电路由电流滤波电路、电压滤波电路组成；电流滤波 电路包括电阻R59、电容C56、电阻R60和电容C57;电阻R59—端 与康铜电阻器的进线端相连，另一端与电容C56的一端相连并同时与 电能计量芯片的第4脚连接作为电流的输入端，电容C56的另一端接 电源地，电阻R60的一端与康铜电阻器的出线端相连，另一端与电容 C57的一端相连并同时与计量芯片的第5脚连接作为电流的输出端， 电容C57的另一端接电源地，电压滤波电路包括电阻R54、电容C52、电阻R58和电容C55;电阻R54 —端与可调电位器R57中间抽头相连， 另一端与电容C52的一端相连并同时与电能计量芯片的第2脚连接作 为电压的输入端，电容C52的另一端接电源地，电阻R58的一端与地 线相连，另一端与电容C55的一端相连并同时与计量芯片的第3脚连 接作为电压的输出端，电容C55的另一端接电源地。电能计量芯片U27的1脚接模拟电源VACC， 6脚接电源地，14、 11、 10、 9、 8、 12脚分别与单片机U28的12、 6、 10、 23、 26、 4脚 相连；实时时钟芯片U30的5、 6、 7三脚分别与单片机U28的19、 13、 14脚相连，实时时钟芯片双电源供电，其中1脚直接与工作电源VCC 供电，而8脚接超级电容BAT2供电；非易失性存储器U29的脚1、 2、 3、 7脚短接接工作电源地，非 易失性存储器U29的5、 6脚分别接单片机的11、 9脚，与单片机U28 实现两线制通讯。本专利技术一种可分时计量电费的电源插座设计合理、结构紧凑。大 大方便了普通家庭和企业对部分较大耗电设备的用电费用情况进行 观察，为用电开支预算提供了参考依据，本专利技术的计量误差不大于士 2%。附图说明以下将结合附图对本专利技术作进一步说明。图1是一种可分时计量电费的电源插座的产品结构示意图1。图2是一种可分时计量电费的电源插座的产品结构示意图2。图3是一种可分时计量电费的电源插座的逻辑原理框图。 图4是一种可分时计量电费的电源插座的电路原路图。 具体实施例方式参照附图1 4， 一种可分时计量电费的电源插座结构具有电源 插座带孔壳体1和分时耗能计量及显示装置，壳体插孔2内装有若干 个导电弹簧触片，壳体1上还设有LCD显示单元3和按键4，可显示 的内容包括峰时电量(KWH)、谷时电量电量(KWH)、总电费；按键 实现复位、设定和调整功能。用户可通过这些操作按键的组合来完成 分时费率设定，实时时钟校准，复位重新计量计费。分时耗能计量及 显示装置安装在电源插座带孔壳体1内。分时耗能计量及显示装置包括单片机、电量信号采样单元、抗干 扰滤波电路及电能计量芯片、实时时钟芯片、非易失性寄存器、显示 器、操作按键电路。分时耗能计量及显示装置用于计量和显示分时电 量及总电费。所述的单片机U28采用低功耗的51系列单片机，例如 ATMEL89C52、 STC12C5410等。单片机采用11. 0592M晶振。单片机U28 的Pl 口及P2 口共16个引脚连接显示器及操作按键电路。单片机负 责计量处理，分时费率分析计算，通过存储器保存数据，并由显示器 显示结果。电量信号采样单元包括电流采样电路和电压采样电路。电流采样 电路是由串接在插座的火线上的康铜电阻器R56构成，来实现电流采 样。康铜电阻器R56阻值一般取值25mQ，当用电设备工作时康铜电阻上产生几毫伏至几百毫伏的电压，经电阻电容滤波电路送入电能计量芯片，成为电流采样通道。电压采样电路是由电阻R53、可调电位 器R57组成，分压电阻网络，来实现电压采样。电阻R53阻值较大， 一端与零线连接，另一端与可调电位器R57相连，可调电位器R57的 另一端与地线连接。电阻R53分去大部分电压，而可调电位器R57阻 值较小且可调，其中间抽头与地线上的电压与插座电压成正比。抗干扰滤波电路由电流滤波电路、电压滤波电路组成；电流滤波 电路包括电阻R59、电容C56、电阻R60和电容C57;电阻R59—端 与康铜电阻器的进线端相连，另一端与电容C56的一端相连并同时与 电能计量芯片的第4脚连接作为电流的输入端，电容C56的另一端接 电源地。电阻R60的一端与康铜电阻器的出线端相连，另一端与电容 C57的一端相连并同时与计量芯片的第5脚连接作为电流的输出端， 电容C57的另一端接电源地。电压滤波电路包括电阻R54、电容C52、 电阻R58和电容C55;电阻R54 —端与可调电位器R57中间抽头相连， 另一端与电容C52的一端相连并同时与电能计量芯片的第2脚连接作 为电压的输入端，电容C52的另一端接电源地。电阻R58的一端与地 线相连，另一端与电容C55的一端相连并同时与计量芯片的第3脚连 接作为电压的输出端，电容C55的另一端接电源地。电能计量芯片U27采用ECH0930集成电路，在设计上采用了过采 样和数字信号处理技术，从而大大地提高了芯片的测量准确度，同时， 在A/D转换后的数据均由数字电路进行运算和处理，保证了芯片的长 期稳定性。基于此芯片设计的电子式计量器件具有外围电路简单、精度高、稳定性好等特点，电能计量芯片U27对输入的电压和电流两个 通道的输入电压求乘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可分时计量电费的电源插座，包括电源插座带孔壳体，壳体插孔内装有若干个导电弹簧触片，其特征在于在壳体上还设有ＬＣＤ显示单元和按键，分时耗能计量及显示装置安装在电源插座带孔壳体内；　所述的分时耗能计量及显示装置包括单片机Ｕ２８、电量信 号采样单元、抗干扰滤波电路及电能计量芯片Ｕ２７、实时时钟芯片Ｕ３０、非易失性寄存器Ｕ２９、显示器、操作按键电路；　单片机Ｕ２８的Ｐ１口及Ｐ２口共１６个引脚连接显示器及操作按键电路；　电量信号采样单元包括电流采样电路和电压采样电路 ，电流采样电路是由串接在插座的火线上的康铜电阻器Ｒ５６构成，电压采样电路是由电阻Ｒ５３、可调电位器Ｒ５７组成，电阻Ｒ５３一端与零线连接，另一端与可调电位器Ｒ５７相连，可调电位器Ｒ５７的另一端与地线连接；　抗干扰滤波电路由电流滤波电路、 电压滤波电路组成；电流滤波电路包括电阻Ｒ５９、电容Ｃ５６、电阻Ｒ６０和电容Ｃ５７；电阻Ｒ５９一端与康铜电阻器的进线端相连，另一端与电容Ｃ５６的一端相连并同时与电能计量芯片的第４脚连接作为电流的输入端，电容Ｃ５６的另一端接电源地，电阻Ｒ６０的一端与康铜电阻器的出线端相连，另一端与电容Ｃ５７的一端相连并同时与计量芯片的第５脚连接作为电流的输出端，电容Ｃ５７的另一端接电源地，电压滤波电路包括电阻Ｒ５４、电容Ｃ５２、电阻Ｒ５８和电容Ｃ５５；电阻Ｒ５４一端与可调电位器Ｒ５７中间抽头相连，另一端与电容Ｃ５２的一端相连并同时与电能计量芯片的第２脚连接作为电压的输入端，电容Ｃ５２的另一端接电源地，电阻Ｒ５８的一端与地线相连，另一端与电容Ｃ５５的一端相连并同时与计量芯片的第３脚连接作为电压的输出端，电容Ｃ５５的另一端接电源地。　　电能计量芯片Ｕ２７的１脚接模拟电源ＶＡＣＣ，６脚接电源地，１４、１１、１０、９、８、１２脚分别与单片机Ｕ２８的１２、６、１０、２３、２６、４脚相连；　实时时钟芯片Ｕ３０的５、６、７三脚分别与单片机Ｕ２８的１９、１３、１４脚相连， 实时时钟芯片双电源供电，其中１脚直接与工作电源ＶＣＣ供电，而８脚接超级电容ＢＡＴ２供电；　非易失性存储器Ｕ２９的脚１、２、３、７脚短接接工作电源地，非易失性存储器Ｕ２９的５、６脚分别接单片机的１１、９脚，与单片机Ｕ２８实现两线制通讯。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋成法，颜爱忠，
申请(专利权)人：宋成法，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]