一种带通讯功能的电能表的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电能表，尤其涉及一种带通讯功能的电能表。
【背景技术】
[0002]目前的电能表，一般都只有电能计量功能，只能对本地用电量进行计量，由相关工作人员定期上门抄表，再进行计费和收费，费时费力，非常不方便。而且电能表的电源电路相对简单，采用普通方案实现，纹波略大，稳定性、可靠性略微欠缺，影响整个电能表的性會K。
【发明内容】
[0003]本实用新型主要解决原有电能表只能对本地用电量进行计量，由相关工作人员定期上门抄表，再进行计费和收费，费时费力，非常不方便的技术问题；提供一种带通讯功能的电能表，其能和管理部门的主控终端进行远程通讯，把电量、计费量远程发送给主控终端，无需工作人员定期上门抄表，就能实现远程计费，省时省力，使用和管理更加方便。
[0004]本实用新型同时解决原有电能表的电源电路相对简单，采用普通方案实现，纹波略大，稳定性、可靠性略微欠缺，影响整个电能表性能的技术问题；提供一种带通讯功能的电能表，其对电能表的电源电路进行了改良，对主电源和计量电源进行隔离，计量电源具有更小的纹波，提高稳定性和可靠性。
[0005]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本实用新型包括中央处理单元、相序检测单元、费率控制单元、通讯单元及为整个电能表提供工作电压的电源单元，相序检测单元、费率控制单元及通讯单元分别和所述的中央处理单元相连。相序检测单元的输入端连接各相电源的前端，对A、B、C三相电压信号进行采样，经过处理，将三相过零信号输送给中央处理单元，实现同步计时，计算出电压的相角和相序。费率控制单元对外部控制交流电压进行处理，输送给中央处理单元，实现信号的检测，并实现不同费率切换的控制。通过通讯单元将中央处理单元获得的电能计量值或计费值远程传输给管理部门的服务器和主控终端，管理部门能远程获取各用户的用电量或计费值，无需工作人员定期上门抄表，就能实现远程计费，省时省力，使用和管理更加方便。
[0006]作为优选，所述的电源单元包括RC恒流电源、全波整流电路、高频滤波电路、低频滤波电路、半波整流电路和滤波储能电路，RC恒流电源既和全波整流电路的输入端相连又和半波整流电路的输入端相连，全波整流电路的输出端经高频滤波电路和低频滤波电路的输入端相连，低频滤波电路的输出端输出主电源电压，半波整流电路的输出端和滤波储能电路的输入端相连，滤波储能电路的输出端输出计量电源电压。电源单元采用RC恒流电源供电，采用稳压二极管筘位电压，经整流二极管构成的全波整流电路进行全波整流，经过C/L/Cn型滤波网络构成的高频滤波电路进行高频滤波，通过由电解电容构成的低频滤波电路进行低频滤波、续流，输出稳定的DC24V电压作为主电源电压。计量部分电源，直接采用稳压管、二极管筘位，经过半波整流电路和滤波储能电路，输出DC6V电压作为计量电源电压。本技术方案对主电路、计量部分电路分开进行供电，实现相与相电压之间的隔1?，而且计量部分电源具有更小的纹波，提高稳定性和可靠性。
[0007]作为优选，所述的相序检测单元包括A相相序检测单元、B相相序检测单元及C相相序检测单元，C相相序检测单元包括电阻RC33、电阻RC1、电阻RC3、电阻RC8和光耦EC4、三极管QC1，C相电压信号经电阻RC33和电阻RCl的串联电路接地，电阻RC33和电阻RCl的连接点和光耦EC4的输入端正极相连，光耦EC4的输入端负极接地，光耦EC4的输出端正极经电阻RC2和三极管QCl的基极相连，光耦EC4的输出端负极及三极管QCl的发射极均接地，光耦EC4的输出端正极又经电阻RC3接电压VDD，三极管QCl的集电极经电阻RC8接电压VDD，三极管QCl的集电极和中央处理单元的输入端C-PULl相连。相序检测单元的输入端连接各相电源的前端，对A、B、C三相电压信号进行采样，经电阻RC33和电阻RCl分压、降压，输入光耦EC4前端，实现光耦周期性的导通来输出电压过零信号，过零信号经过三极管QCl整形实现硬件过零信号的同步跟随，将三相过零信号输入到中央处理单元的输入端C-PULl，实现同步计时，可以计算出电压的相角和相序。
[0008]作为优选，所述的费率控制单元包括电阻R67?电阻R71、压敏电阻RV2、电容C49、光耦E8和二极管D32，外部电压输入正端IN+经电阻R71、电阻R70、电阻R69和电阻R68的串联电路和光親E8的输入端正极相连，外部电压输入负端IN-和光親E8的输入端负极相连，压敏电阻RV2的两端连接在外部电压输入正端IN+和外部电压输入负端IN-之间，二极管D32的正极和光親E8的输入端负极相连，二极管D32的负极和光親E8的输入端正极相连，电容C49和电阻R67串联连接，并且电阻R67的另一端接电压VDD，电容C49的另一端接地，光耦E8的两个输出端和电容C49并联连接，且光耦E8的输出端正极和中央处理单元的输入端SIGll相连。费率控制单元通过电阻R68?电阻R71对外部控制交流电压进行分压，同时通过压敏电阻RV2进行过压保护，并通过光耦ES隔离接入中央处理单元的I/O 口以实现信号的检测，并实现不同费率切换的控制。
[0009]作为优选，所述的通讯单元包括485芯片U6、TVS管DTl和热敏电阻PTC1、热敏电阻PTC2，485芯片U6的I脚经电阻R12接电压VDD，485芯片U6的4脚经电阻R25接电压VDD, 485芯片U6的2脚及3脚相连并且经电阻R32接地，485芯片U6的I脚、4脚分别和中央处理单元的RX485脚、TX485脚相连，485芯片U6的2脚及3脚均和中央处理单元的DIR脚相连，485芯片U6的5脚接地，485芯片U6的8脚接电压VDD并且经电容C20接地，485芯片U6的7脚经电阻Rl7接地，485芯片U6的6脚经电阻R33接电压VDD，TVS管DTl连接在485芯片U6的7脚和6脚之间，电阻R5和TVS管DTl并联，485芯片U6的6脚经热敏电阻PTCl和485接口 J4的A线相连，485芯片U6的7脚经热敏电阻PTC2和485接口 J4的B线相连。本技术方案中通讯单元采用485通讯单元，采用RS485通讯接口，485芯片U6选用高速UM3483EESA485芯片，可以达到IMbpS，每秒抄读表内数据，可以做到实时刷新数据。采用热敏电阻PTC1、热敏电阻PTC2和TVS管DTl配合保护，对485接口 A、B线进行过压保护，提尚可靠性。
[0010]本实用新型的有益效果是:具备远程通讯功能，电能管理部门能远程获取各用户的用电量或计费值，无需工作人员定期上门抄表，就能实现远程计费，省时省力，使用和管理更加方便。通过对电源电路进行改良，电能表的主电路、计量部分电路分开进行供电，并实现相与相电压之间的隔离，而且计量部分电源具有更小的纹波，提高整个电能表的稳定性和可靠性。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。
[0012]图2是本实用新型中电源单元的一种电路原理连接结构框图。
[0013]图3是本实用新型中C相相序检测单元的一种电路原理图。
[0014]图4是本实用新型中费率控制单元的一种电路原理图。
[0015]图5是本实用新型中通讯单元的一种电路原理图。
[0016]图中1.中央处理单元，2.相序检测单元，3.费率控制单元，4.通讯单元，5.电源单元，6.RC恒流电源，7.全波整流电路，8.高频滤波电路，9.低频滤波电路，10.半波整流电路，11.滤波储能电路，12.主电源电压，13.计量电源电压。
【具体实施方式】
[0017]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0018]实施例:本实施例的一种带通讯功能的电能表，如图1所示，包括中央处理单元1、相序检测单元2、费率控制单元3、通讯单元4及为整个电能表提供工作电压的电源单元5，相序检测单元2、费率控制单元3及通讯单元4分别和中央处理单元I相连。中央处理单元I采用单片机及其外围电路实现。相序检测单元2包括结构相同的A相相序检测单元、B相相序检测单元及C相相序检测单元，在此以C相相序检测单元为例进行具体描述，A相、B相相序检测单元的结构不再多