一种智能电能表的非接触导体感应式按键的控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种电能表的控制装置，特别是涉及一种智能电能表的非接触导 体感应式按键的控制装置。
【背景技术】
[0002] 目前，智能电能表在全国范围内已经普及，但在实际使用的过程中发现一些由于 现有技术的不足为普遍不熟悉智能电能表的用户带来困扰，也为智能电能表的工作人员带 来不便，其中最主要的是现在智能电能表全部统一安装在电表箱中，普通用电用户不能打 开电表箱接触电能表，所W用户不能方便的使用电能表上的按键，无法点亮智能电能表的 背光，也不能控制电能表翻屏显示，为用户和相关工作人员读取电能表数据带来极大的困 难。
[0003] 国内一些地区为了解决上述问题，为智能电能表增加了任意红外唤醒功能：使用 任意红外摇控器可W唤醒智能电能表点亮背光，电能表被唤醒后使用任意红外遥控器可控 制电能表显示翻屏。该样设计虽然可W在不打开电表箱的情况下控制电能表的显示，但同 时也带来了一系列的问题；（1)用户必需使用红外摇控器，查看电能表数据时必需携带红 外摇控器，使用不方便；（2)使用任意红外唤醒电能表不符合国家智能电能表的相关标准， 并非所有电能表均具有任意红外唤醒功能；（3)容易受可见光影响，尤其容易受楼道内声 控灯影响，楼道内声控灯点亮时易造成所有电能表一起显示的情况，不但给用户造成错误 判断，也浪费电能；（4)不能实现一对一的控制，一旦用户使用红外摇控器控制电能表，一 个表箱内的所有电能表都会同时做出相同反应，容易对用户的观察造成干扰。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种智能电能表的非接触导体感应式按键的控制装 置，该装置通过检测智能电能表按键位置周围的导体与电能表按键位置的距离变化模拟电 能表按键动作，控制智能电能表工作，用户观察电能表示时，隔着透明窗将手指靠近智能电 能表按键的位置，就可W对电能表进行背光唤醒和屏幕翻页。
[0005] 本实用新型的目的是通过W下技术方案实现的：
[0006] 一种智能电能表的非接触导体感应式按键的控制装置，所述装置包括线圈天线和 电感数字转换器组成润流损耗检测电路；电能表的微处理器MCU通过SPI串行通信总线与 润流损耗检测电路连接，MCU通过I2C总线与显示电路连接，润流损耗检测电路直接与谐振 电容和线圈天线连接；LDC1000的第1、2、3、5脚分别为串行外设接口 SPI总线的串行外设 时钟输入信号SCLK、串行外设片选使能信号CSB、串行外设从设备数据输入SDI、串行外从 设备数据输出SD0, LDC1000第16脚为中断输出INTB。LDC1000的SPI接口总线与MCU的 SPI接口总线连接，LDC1000的INTB与MCU的中断输入引脚连接，LDC1000的第9、10脚与 PCB线圈连接，PCB线圈两端并联连接电容C_Tark。
[0007] 所述的一种智能电能表的非接触导体感应式按键的控制装置，所述装置的润流损 耗检测电路的芯片通过线圈连接到端口。
[0008] 所述的一种智能电能表的非接触导体感应式按键的控制装置，所述装置的谐振电 路为线圈与l(K)pF电容并联构成。
[0009] 本实用新型的优点与效果是：
[0010] (1)用户观察电能表示数时不需要打开电表表箱，可W隔着透明窗将手指靠近智 能电能表按键的位置，就可W对电能表进行背光唤醒和屏幕翻页；
[0011] (2)不使用传统的机械式按键，改用电子式的导体感应按键，无使用寿使命限制， 不受温湿度环境影响，大大延长了按键使用年限；
[0012] (3)导体感应不受可见光影响，避免了通过红外方式控制容易受楼道内声控灯影 响的弊端；
[0013] (4)非接触导体感应式按键属于近距离感应，控制一只电能表时不会对其它电能 表产生影响，不会导致类似红外控制同一表箱内所有电能表同时反应的现象；
[0014] (5)不改变电能表及电能表箱现有结构，外观和功能完全兼容现有的智能电能 表；
[0015] (6)非接触导体感应式按键使用更加安全，按键与人体完全带离，不会因电表潮湿 或用户手上有水等原因导致人体触电。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型的应用示意图；
[0017] 图2是本实用新型的工作原理示意图；
[0018] 图3是本实用新型的检测电路的等效电路图；
[0019] 图4是本实用新型的检测电路的并联等效电路图；
[0020] 图5是本实用新型的电路硬件电路结构框图；
[0021] 图6是本实用新型的润流损耗检测的硬件电路图；
[0022] 图7是本实用新型的模拟电能表按键按下及释放状态判定示意图。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图所示实施例，对本实用新型作进一步详述。
[0024] 本实用新型通过一个线圈天线和电感数字转换器（LDC)组成润流检测电路，如图 1所示，润流检测芯片通过线圈驱动端口输出交流电流，电流通过天线线圈时在线圈周围产 生交变磁场；当有导体靠近线圈天线时，线圈各边处于磁场中的不同位置，所W在导体内部 产生润电流，同时导体也会产生自己的交变磁场，导体产生的磁场方向与线圈天线产生的 磁场方向相反，线圈天线产生线圈润流损耗。通过电感数字转换器测量线圈天线电路的线 圈润流损耗可W计算导体与线圈天线的距离。
[0025] 本实用新型的等效电路框图如图2所示。图中为电路电感与线圈天线等 效电感的和，A+巧"为电路电阻与线圈天线等效电阻的和。通过电感数字转换器输出交 流电流，交流电流通过线圈天线产生磁场。电路产生的功率可通过W下公式计算：
[0026] X(友,+巧d));
[0027] 由于电感数字转换器直接输出电流驱动线圈电感L产生交变磁场会产生较大功 耗，为了降低电路的功耗，所W使用并联电容C与L连接，组成一个LC谐振电路，如图3所 示，该样可W大幅降低电路的驱动电流。线圈电感本身的电阻值与限流电阻的阻值A 之和为新电路等效电阻Aw，电路的所消耗的功率仅为上的功率损耗。
[0028] 线圈天线的等效电感可参照如下公式计算，选择参数合适的电感参数：
[0029]
【主权项】
1. 一种智能电能表的非接触导体感应式按键的控制装置，其特征在于，所述装置包括 线圈天线和电感数字转换器组成润流损耗检测电路；电能表的微处理器MCU通过SPI串行 通信总线与润流损耗检测电路连接，MCU通过I2C总线与显示电路连接，润流损耗检测电 路直接与谐振电容和线圈天线连接；LDC1000的第1、2、3、5脚分别为串行外设接口 SPI总 线的串行外设时钟输入信号SCLK、串行外设片选使能信号CSB、串行外设从设备数据输入 SDI、串行外从设备数据输出SD0，LDC1000第16脚为中断输出INTB ;LDC1000的SPI接口总 线与MCU的SPI接口总线连接，LDC1000的INTB与MCU的中断输入引脚连接，LDC1000的第 9、10脚与PCB线圈连接，PCB线圈两端并联连接电容C_Tark。
2. 根据权利要求1所述的一种智能电能表的非接触导体感应式按键的控制装置，其特 征在于，所述装置的润流损耗检测电路的芯片通过线圈连接到端口。
3. 根据权利要求1所述的一种智能电能表的非接触导体感应式按键的控制装置，其特 征在于，所述装置的谐振电路为线圈与l(K)pF电容并联构成。
【专利摘要】一种智能电能表的非接触导体感应式按键的控制装置，涉及一种电能表的控制装置，所述装置包括线圈天线和电感数字转换器组成涡流检测电路；电能表的微处理器MCU通过SPI串行通信总线与涡流损耗检测电路连接，MCU通过I2C总线与显示电路连接，涡流损耗检测电路直接与一个谐振电容和一个线圈天线连接；LDC1000为涡流损耗检测传感器，LDC1000和第1、2、3、5脚分别为SPI总线的SCLK、CSB、SDI与SDO直接与MCU的SPI接口总线连接，MCU与LDC1000通过SPI总线连接；用户观察电能表示时，隔着透明窗将手指靠近智能电能表按键的位置，就可以对电能表进行背光唤醒和屏幕翻页。
【IPC分类】H03K17-945, G01R15-00
【公开号】CN204287282
【申请号】CN201420377133
【发明人】张俊哲, 高新, 袁滨成, 耿春丽, 冯春华, 孔德钰, 杨哲, 雷玉霞
【申请人】沈阳时尚实业有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年7月9日