插卡式单相费控智能电能表制造技术

本实用新型专利技术涉及一种插卡式单相费控智能电能表，所述电能表包括单片机CPU、存储器、LCD显示器、红外通讯模块、继电控制模块、编程轮显按钮模块、非接触IC接口、实时时钟模块、温度监测模块、电源管理模块、电源电压检测模块、电能计量处理电路；其中电能计量处理电路连接有电流采样模块和电压采样模块并对取样所得的电能进行计量工作，所述电能计量处理电路还经由光电隔离连接单片机CPU，并把电能数据传送给单片机CPU处理；所述单片机CPU还分别控制LCD显示器的显示、实时时钟模块的时间显示、存储器、继电控制模块、红外通讯模块；所述单片机CPU还连接非接触IC接口并实时监控IC卡内费率等状态；其有益技术效果是实现了单相费控并有效提高了工作效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电能计量领域，具体涉及一种插卡式单相费控智能电能表。
技术介绍
目前市面上的传统电能表都是带有存储计量功能的单片机进行中央处理，然后在 表头显示，再由电力局部门的工作人员挨家挨户的过来抄表，极大的浪费人力物力，降低工 作效率。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可有效提高工作效率的插 卡式单相费控智能电能表。为实现上述目的，本技术采用一种插卡式单相费控智能电能表，包括底座和 上盖以及控制部分，其中控制部分包括单片机CPU、存储器、LCD显示器、红外通讯模块、继 电控制模块、编程轮显按钮模块、非接触IC卡接口、实时时钟模块、温度监测模块、电源管 理模块、电源电压检测模块、电能计量处理电路；其中电能计量处理电路连接有电流采样模 块和电压采样模块并对取样所得的电能进行计量工作，所述电能计量处理电路还经由光电 隔离连接单片机CPU，并把电能数据传送给单片机CPU处理；所述单片机CPU还分别控制 IXD显示器的显示、实时时钟模块的时间显示、存储器、继电控制模块、红外通讯模块和连接 非接触IC卡接口，其中编程轮显按钮模块可通过人工输入指令并由单片机CPU处理，所述 单片机CPU分别连接实时监控单片机的温度和电压的温度监测模块和电池电压检测模块， 所示电池电压检测模块还连接实时时钟模块，实时时钟模块另连接电池，该实时时钟模块 还经由光电隔离连接到校时接口。通过上述技术方案的改进后，由于采用了单片机CPU智能管理继电控制模块， IXD显示模块、存储器等模块，并且还设置了非接触IC接口，实时监控IC卡内的剩余费用等 状态，避免了抄表人员逐家逐户抄表，有效提高了工作效率。作为本技术的进一步改进，所述非接触IC卡接口具有多个引脚，其中电路中 的三极管Ql的集电极通过电阻Rll连接VDD端，该三极管Ql的基极连接输入端IC-P0WER， 所述电能表的单片机输出到输入端IC_P0WER的信号控制三极管Ql的启闭，三极管Ql的发 射极通过电阻R13连接IC卡的第一引脚；所述IC卡的9、10引脚为一对检测有无卡插入的 常闭触点，其中第10引脚通过电阻R14连接VDD端，第9引脚通过电阻RlO接入IC_CD端， 当无卡插入时，卡座上相对于IC卡的9、10引脚处为闭路状态，IC_CD端为高电平，当有卡插 入时，卡座上相对于IC卡9、10引脚处为开路状态，IC_CD端为低电平，从而可以IC_CD处 的信号状态来检测有无卡插入；所述IC卡还具有分别从2、3、7引脚引申出的IC_RST、IC_ CLK、IC_DATA线路，该线路均为单片机与IC卡之间的通讯信号接口 ；其中IC_P0WER线路上 的电阻R13与IC卡的第一引脚之间连接有热敏电阻MZl，IC_CD线路上的电阻RlO和第9 引脚之间连接有热敏电阻MZ5，所述的IC_RST、IC_CLK、IC_DATA线路与IC卡的2、3、7引脚之间分别连接有热敏电阻MZ2、MZ3、MZ4 ；其中IC_RST、IC_CLK、IC_DATA通讯线路上还分别 设置有与热敏电阻MZ2、MZ3、MZ4并联的稳压二极管D2、D3、D4，并且该稳压二极管D2、D3、 D4的正极接GND端，负极分别依次连接在IC_RST、IC_CLK、IC_DATA通讯线路上并与所述通 讯线路上的限流电阻R7、R8、R9连接，其中稳压二极管Dl的正极连接GND端，负极通过限流 电阻R15连接GND端。通过上述技术方案的改进，由于IC卡本身具有数据存储、命令处理和数据加密等 功能，广泛应用于在存储售电管理系统写入密码、卡号、电度数等，将IC卡通过上述技术方 案与电能表的单片机进行有效适当的连接后，可有效读入IC内的数据，并且卡座相对于IC 卡的9、10引脚的位置还设置了常闭触头，可检验有无IC卡插入。作为本技术的进一步改进，所述电能计量处理电路采用集成电路RN8209并 与电流采样模块、电压采样模块、零序电流采样模块共同构成采样电路，所述采样电路还包 括脉冲输出模块以及与集成电路RN8209匹配的电源控制模块和晶振模块，其中电压采样 模块采用串电阻方式依次通过串电阻R64，R65，R66，R69，R71，R73把电压降成小信号电压 并经过C33滤波，输入到RN8209的V2N，V2P进行电压采样；电流采样模块将通过分流器 把大电流信号转变成的小电压信号输入到P10、P11，然后PlO处的小电压信号通过R28、 R45进行压降和C27滤波后输入到RN8209的VlAP端口进行采样，Pll处的小电压信号通 过R29、R46进行压降和以8滤波后输入到RN8209的VlAN端口进行电流采样；零序电流采 样模块将通过电流互感器把大电流信号转变成的小电流信号输入到P9、P18，P9处的小电 流信号通过R44、R43进行分流和以6滤波后输入到VlBP进行电流采样，P18处的小电流信 号通过R67、R68进行分流和C31滤波后输入到VlBN进行电流采样；通过零序电流采样模 块在V1BP、VlBN处采样的值与电流采样模块在V1AP、VlAN处采样的值做相应的比较，从而 判定是否发生窃电；所述的脉冲输出模块接在RN8209的PF引脚上，采样的电流电压经过 RN8209内部电路的运算和计量后，根据有功电能来进行有功脉冲的输出，有功脉冲通过脉 冲输出模块上的串电阻R51限流和发光二极管LED2的指示以及光耦OPl的隔离输出到电 表端子上。本技术通过上述技术方案的改进，由于在采样电路里采用了具有反相功率检 测、电压通道频率测量和电压通道过零检测等功能的专用集成电路RN8209，将其与电流采 样模块、电压采样模块以及零序电流采样模块进行恰当的连接可实现灵活的防窃电方案， 达到了有效的防窃电效果。作为本技术的再进一步设置，所述继电控制模块主要有磁保持继电器组成， 该继电器具有磁钢，并且该继电器的控制电路包括电磁线圈接口 Pl和P2，电源输入端Wl以 及单片机I/O引脚上的信号控制端JDQlA和JDQlB ；还包括NPN三极管Ql、Q2和PNP三极 管Q3、Q4以及分别与所述三极管匹配的电阻R9、R10、R13和R14，其中电阻R9的两端分别 接在三极管Ql的B极与E极上，电阻RlO的两端分别接在三极管Q2的B极和E极上，电阻 R13与三极管Q3的基极串联，电阻R14与三极管Q4的基极串联；其中通过信号控制三极管 Q2和Q4的启闭的信号控制端JDQlA经由限流电阻R8连接三极管Q2的B极，所述的电源输 入端Wl的其中一路连接三极管Q4的E极，该三极管Q4的C极连接电磁线圈接口 P2，该三 极管Q4的B极通过电阻R14连接三极管Q2的C极，三极管Q2的E极接地；其中通过信号 控制三极管Ql和Q3的启闭的信号控制端JDQlB经由限流电阻R7连接三极管Ql的B极，所述电源输入端Wl的另一路连接三极管Q3的E极，该三极管Q3的C极连接电磁线圈接口 P1，该三极管Q3的B极经由电阻R13连接三极管Ql的C极，三极管Ql的E极接地。通过上述技术方案的改进，由于采用了磁保持继电器，并通过上述控制电路控制 后，该磁保持继电器的永久磁钢能使电磁线圈保持上次驱动脉冲所注入的磁场不变，即在 正常工作时不需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种插卡式单相费控智能电能表，包括底座和上盖以及控制部分，其特征在于：所述控制部分包括单片机ＣＰＵ、存储器、ＬＣＤ显示器、红外通讯模块、继电控制模块、编程轮显按钮模块、非接触ＩＣ卡接口、实时时钟模块、温度监测模块、电源管理模块、电源电压检测模块、电能计量处理电路；其中电能计量处理电路连接有电流采样模块和电压采样模块并对取样所得的电能进行计量工作，所述电能计量处理电路还经由光电隔离连接单片机ＣＰＵ，并把电能数据传送给单片机ＣＰＵ处理；所述单片机ＣＰＵ还分别控制ＬＣＤ显示器的显示、实时时钟模块的时间显示、存储器、继电控制模块、红外通讯模块和连接非接触ＩＣ卡接口，其中编程轮显按钮模块可通过人工输入指令并由单片机ＣＰＵ处理，所述单片机ＣＰＵ分别连接实时监控单片机的温度和电压的温度监测模块和电池电压检测模块，所示电池电压检测模块还连接实时时钟模块，实时时钟模块另连接电池，该实时时钟模块还经由光电隔离连接到校时接口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乐芬，陈庆喜，陈喜乐，刘海，陈恩德，金伟权，孟德辉，叶孙德，
申请(专利权)人：飞跃联合科技集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33