专利名称：具有远程抄表功能的光电编码电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能表。
传统民用的电磁式电能表采用机械字轮式计度器。它结构简单，工作可靠，经受近百年的考验沿用至今。但当时代进入数字化后，它面临淘汰。原因就是它的读数不可数字化。蜂拥而起的各种电子电能表企图一举取而代之，终因成本太高或性能不稳定而难被市场广泛接受。电能表实现数字化的最终目的是实现自动化的远程抄表。如能将传统的电磁式电能表的电一机转换这种可靠性高和廉价的结构形式加以改进，使其适应数字化要求，并且能实现自动化的远程抄表，将会使古老的电磁式电能表重新占具市场。
本实用新型的目的在于提供一种在传统的电能表基础上进行改进的具有远程抄表功能的光编码电能表。
本实用新型是在传统的电磁式电能表基础上，把计度器中的字轮改为光电编码轮，并在对应位置上设置一组反应圆盘当前位置的二进制编码的光电探头；本电能表还包括一个远程抄表电路，该电路包括电源线、地线、地址码选择脉冲线、输出信号线和地址码清零线组成的五芯总线输出，可与抄表计算机对应端连接；所述远程抄表电路由数据选择器、数字比较器、地址计数器、地址编码开关和三态门电路组成；所述光电探头分别通过数据选择器各输入端与输出信号线相连通，所述地址计数器包括所述的地址选择脉冲线端和地址清零线端，它的低位输出端与数据选择器相连接，可对某一位光电编码电平选通，它的高位输出与数字比较器相连接，另有一地址编码开关也与数字比较器相连接，所述数字比较器在计数器高位输出与表的地址编码相等时，就会打开与之相连的信号线上的三态门，数据就会传送出去。
本实用新型在保留了传统电磁表的性能稳定和廉价的优点基础上，实现了数字化和自动化的远程抄表的目的。本电能表在任何掉电的情况下，不丢失已记录的用电信息。
图面说明
图1是本实用新型所述具有远程抄表功能的光电编码电能表的结构框图。
图2是本实用新型所述具有远程抄表功能的光电编码电能表的远程抄表电路的原理图。
电磁式电能表的工作原理简单地说就是将电量的测量转换为机械位置的测量。或说将电流的流量转换为计度器中字轮的偏转角度，我们保留电磁式电能表的电一机转换原理，从而保留了它在电一机转换过程中的可靠性及其廉价的结构，而把计度器中的字轮改为光电编码轮，用光电编码轮测量转角是几何量测量中的一种方法。其基本原理(见附图)是在一圆盘1上刻有一组同心圆，每个同心圆上有表示某一位二进制的信息。每一二进制位对应一光电探头2。光电探头可输出一个相对圆盘当前位置的二进制编码。在电能表中采用光电编码轮后，就实现了数字化。
电能表实现数字化的最终目的是实现自动化的远程抄表。因此数字化电能表必须有远程抄表电路。远程抄表电路的原理图如附图所示，其核心思想就是脉冲寻址。电路中有一选址脉冲计数器。用以记录抄表计算机发出的选址脉冲。计数器的低位部分经数据选择器选通某一位光电编码电平。计数器的高位输出经数字比较器与表示当前表地址的电平序列(地址编码开关表示)相比较。计数器高位输出与表的地址编码相等时，就会打开信号线上的三态门。抄表计算机便可读入某位数据。当选址脉冲增加时，各个位的光电编码电将依次地出现在信号线上，直至计数器高位输出发生变化。
成百上千个光电编码电能表以总线联接的方式联接在一起，由一台计算机进行循检。既可以在一台计算机上统一示计量结果，也可以在小型显示设备上分别显示。作为集群式的电能表，总线方式的联接无疑是最简单的。
远程抄表电路的实施例见图2抄表计算机发出的地址脉冲被送入由两块双4位计数器(74XX393)串联而成的12位计数器。这个计数器有两个功能。其一是由低4位产生数据位地址，也即低4位的每一个计数都对应数据的某一位。其二是由高8位表示抄表计算机要寻找的表地址。当计数器高8位与8位拨动开关所设定的表地址相同时，两个4位数据比较器(74XX85)的第3脚变为高电平。与非门A被打开。与非门的输出又启动了三态门。这时数据选择器(74XX150)按计数器低4位要求选择某位数据并把它送到数据信号线上。当计数器高8位与表地址不相同时，数据信号线呈高阻态。
附图2的电路可对4个4位光电编码盘按位读取数据。电路的最大地址表示范围为0-255。增加计数器高位和数据比较器可扩大地址范围。远程抄表电路安装于电能表内，与抄表计算机采用五芯总线联接。其五芯线分别为①电源线；②地线；③地址码选择脉冲线；④输出信号线；⑤地址码清零线。其功能为当电路内预置地址与地址码输入脉冲的个数相等时，在输出信号线上输出一位数据电平。预置地址对同一电路有一个范围，以对应光电编码不同的位。地址码清零线上的清零电平可使电路的地址脉冲计数器清零。
权利要求1.一种具有远程抄表功能的光电编码电能表，它包括电磁式电能表，其特征在于把计度器中的字轮改为光电编码轮，并在对应位置上设置一组反应圆盘当前位置的二进制编码的光电探头；本电能表还包括一个远程抄表电路，该电路包括电源线、地线、地址码选择脉冲线、输出信号线和地址码清零线组成的五芯总线输出，可与抄表计算机对应端连接；所述远程抄表电路由数据选择器、数字比较器、地址计数器、地址编码开关和三态门电路组成；所述光电探头分别通过数据选择器各输入端与输出信号线相连通，所述地址计数器包括所述的地址选择脉冲线端和地址清零线端，它的低位输出端与数据选择器相连接，可对某一位光电编码电平选通，它的高位输出与数字比较器相连接，另有一地址编码开关也与数字比较器相连接，所述数字比较器在计数器高位输出与表的地址编码相等时，就会打开与之相连的信号线上的三态门，数据就会传送出去。
专利摘要一种具有远程抄表功能的光电编码电能表,它是在电磁式电能表基础上,将电能表中转盘转动的角度位移用编码原理转换成表示该角度位移的二进制电平序列。在本电能表中还包括由数据选择器、数字比较器、地址计数器、地址编码开关和三态门电路组成的远程抄表电路。本电能表采用五芯总线与抄表计算机联接,包括电源线、地线、地址码选择脉冲线、输出信号线和地址码清零线。本电能表具有性能稳定,廉价和数字化远程传送的优点。
文档编号G08C19/00GK2409521SQ0020585
公开日2000年12月6日 申请日期2000年2月24日 优先权日2000年2月24日
发明者郑洪 申请人:郑洪