专利名称：数位式交流电表的制作方法
技术领域：
本实用新型系与交流电表内部中的耗电计数结构有关，特别是指一种首创于该交流电表上之电子数位计测结构，藉由该结构能将用户的耗电速率转换成一数位信号输出，再利用该数位信号的传输促使交流电表中的电度计测更为精确及更为简易方便应用。属于用电计量测试设备。
感应式交流电表是现今电力公司量测每一电力用户消耗电力度数的主要计测工具，且为了能够收取每一用户消耗电力所需的费用，电力公司均会于一段时日后派出大批的抄表人员，来抄录每一交流电表所累进新的用电数据，以供换算成收费的依据，故传统感应式交流电表均需配合抄表人员方能达到真正计数量测电力数值的功能，然而，实际上抄表人员聘请所需的人事成本，并非是由电力公司自行吸收，而是加诸在整体的电力成本中，再分担至每一电力用户的用电数值中，使得用电价格随着人事成本的增加而不断提高。
再者，传统交流电表是以机械轮转滚进的方式来计数用电的数值，但此种计数方式所计数出的用电数值与实际的用电量经常存有极大的差异，其因在于当用户开始用电时，交流电表10之内部结构(如图1所示)中的电压磁铁11会产生一移动的磁场，并感应驱动位于该电压磁铁11上方的金属转盘12转动，且连动该金属转盘12中央的中心轴13旋转，再由该中心轴13上的蜗杆14旋动计数器15上的齿轮组151，而使该金属转盘12的转速得以传输入至该计数器15中，再由计数器15内的复数个齿轮系组来达到累进计数及切换与显示数字的功能；但实际上耗电速率在经如此多的机械构件传动后，经常会由于传动构件本身存在的制造公差及啮合比的误差，而使由经该计数器15转换显示出的数字已非是实际的用电量。
本实用新型的主要目的是提供一种数位式交流电表，由电表中的发光元件及光感测元件直接将耗电速率转换成一电子数位信号，并将该电子数位信号输入至处理单元中，使电表可显示多种不同型态的耗电量，如用电度数或用电金额等；经由该电表所输出的数位信号，可提供作为与区域网路相接合，进而再传输至电力公司中供其知晓每一用电户的电度数值，而无需派人抄录每用电户之用电数值，完全免除抄表人员的聘用，促使用电成本得以更为降低。
本实用新型一种数位式交流电表，系包括一机壳体，其内部空间适当位置处设置有一电压磁铁；一金属转盘，系置放于该电压磁铁的上方，其板面适当位置处至少设有一垂向穿孔，且其中央固设有一中心轴，而该中心轴之底端系枢设于该机壳体上；一发光元件，系固设于该机壳体上，且正对应于该金属转盘之其中一板面，并与该金属转盘间存有一适当距离而不相互接触，又其光源发射端所发出的光线系投射于该垂向穿孔的转动路径上；一光感测元件，亦固设于该机壳体上，且位于该金属转盘之另一板面，并与该金属转盘间存有一适当距离而不相互接触，又其光线接收端与该发光元件之光源发射端系隔着该金属转盘相对应；一信号线，其中一端系接设于该光感测元件之信号输出端上，而另一端与一信号转换显示装置相连接；一信号转换显示装置，系固设于该机壳体内部空间适当位置处，其接收来自该信号线的光线信号，并加以转换并显示出所消耗电度数值。
其中，该信号转换显示装置系包括一数位计数单元、一单晶片微处理单元及一数位显示单元，而该数位计数单元系连接于该信号线上，以接收来自该光感测元件的光线信号并转换成一数位信号再经解码计数后，送到该单晶片微处理单元中，以进行转换成电表使用的电度数值，又该单晶片微处理单元之记忆体中内建有一控制软件，以控制整个信号转换显示装置进行的处理流程，该数位显示单元连接于该单晶片微处理单元上，以接收来自该单晶片微处理单元信号，并将其转换成电度数值显示出来。
其中，该信号转换显示装置之单晶片微处理单元上更连接出一平行对串列转换单元，令该单晶片微处理单元在将信号传至显示单元的同时，该平行对串列转换单元亦能收到同样的信号并转换成串列式资料，以透过电信网路或其它资料传输网路，送到电力公司的资料收集终端机。
其中，该信号转换显示装置之单晶片微处理单元上另接设出一键盘，该键盘在实用时能连接在该单晶片微处理单元上，以对该单晶片微处理单元进行各种不同的设定重置(reset)。
其中，该键盘更设为一按键开关。
其中，该单晶片微处理单元更设为一般的微电脑晶片。
其中，该显示单元系以发光二极体LED所构成。
其中，该显示单元系以液晶LCD所构成。
本实用新型的优点是可直接测量显示多种不同型态的耗电量，所测数据精确直观并可将耗电数据传至电力公司，无需再派专人去每家每户的抄录电表耗电值，节省人力、降低了用电成本。
本实用新型具有如下附图图1为传统感应式电表之前视图。
图2为传统感应式电表之内部结构剖面示意图。
图3为本实用新型之剖面示意图之一。
图4为本实用新型之剖面示意图之二。
图5为本实用新型中信号转换显示装置之电路方块图。
图6为本实用新型之作动流程图。
图中标号如下10．交流电表10’．机壳体11．电压磁铁12．金属转盘13．中心轴 14．蜗杆15．计数器 151．齿轮组20．金属转盘21．穿孔21’．穿孔 22．中心轴30．发光元件31．光线发射端40．光感测元件 41．光线接收端42．信号输出端 50．信号线60．信号转换显示装置61．数位计数单元62．单晶片微处理单元63．数位显示单元64．平行对串列转换单元 65．键盘兹举较佳实施例并配合
如下请参阅图3及图4所示，本实用新型一种数位式交流电表，系包括一机壳体10’、一金属转盘20、一发光元件30、一光感测元件40、一信号线50及一信号转换显示装置60，其中，该机壳体10’之内部空间适当位置处设置有一电压磁铁11，而该金属转盘20置放于该电压磁铁11的上方，其板面适当位置处设有一垂向穿孔21，或一个以上的垂向穿孔21’(如图4所示)，且其中央固设有一中心轴22，而该中心轴22之底端系枢设于该机壳体10’上(如图3中假想线所示)，使该金属转盘20在受到电压磁铁11的磁场感应转动时，该中心轴22能与金属转盘20做同步的旋转；该发光元件30及该光感测元件40皆固设于该机壳体10’上，且该发光元件30系正对应于该金属转盘20之其中一板面，并与该金属转盘20间存有一适当距离而不相互接触，其光源发射端31所发出的光线系投射于该垂向穿孔21的转动的路径上；该光感测元件40系位于该金属转盘20之另一板面，且与该金属转盘20间存有一适当距离而不相互接触，而其光线接收端41则与该发光元件30之光源发射端31隔着该金属转盘20相对应，该信号线50之其中一端系接设于该光感测元件40之信号输出端42上，而其另一端则与该信号转换显示装置60相连接，该信号转换显示装置60系固设于该机壳体10’之内部空间适当位置处，其接收来自该信号线50的光线信号，加以转换并显示出所消耗电度数值；再如图5所示，该信号转换显示装置60系包括一数位计数单元61、一单晶片微处理单元62及一数位显示单元63，其中，该数位计数单元61系连接于该信号线50上，将来自该光感测元件40的光线信号转换成一数位信号再经解码计数后，送到该单晶片微处理单元62中，以进行转换成电表使用的电度数值，且由于该单晶片微处理单元62之记忆体中内建有一控制软件，以控制整个信号转换显示装置60进行的流程，而上述的控制亦可采用一般的微电脑晶片来代替；该数位显示单元63系连接至该单晶片微处理单元62上，以接收来自该单晶片微处理单元62信号，并将所接收的信号转换成电度数值且加以显示出来，供用户或电力公司的抄表人员能够得知所耗用的实际电度数。
请参阅图6所示，当用户开始用电时，该金属转盘20即受到该电压磁铁11的磁场驱动而转动，此时该发光元件30的光源发射端31所发出的光线，即会持续不断地投射在该金属转盘20之板面上，当该金属转盘20盘面上之穿孔21被转至该发光元件30的位置处，其光源发射端31所发出的光线即能穿透过该金属转盘20之穿孔21，而令位于该光感测元件40之光线接收端41能接收到一次的光线信号，在金属转盘20继续转动而将其穿孔21转离该发光元件30的位置，该发光元件30所发出的光线信号即受到金属转盘20之板面的遮断，而使该光感测元件40不再接收到任何光线信号，意即该金属转盘20每转一圈时，该光感测元件40即能接收到一次的光线信号，又当该金属转盘20不断转动过程中，该光感测元件40即能持续不断地接收到光线信号，并转换成一数位化的信号，再同步输出至该信号线50上，藉由该信号线50将数位化后的信号传输入该信号转换显示装置60之数位计数单元61中并开始计数，直到累进的信号到达某一定值时，再传送至该单晶片微处理单元62上，而该单晶片微处理单元62将累进的数值转换成所消耗的电度数值，并传输至该数位显示单元63上以显示出来，达成以电子数位计数的方法取代机械结构的习知方式，大幅减少电表的体积及重量及成本，且该数位显示单元63可以是为发光二极体LED或液晶LCD的方式显示，以令显示出的数字更为精确易懂，进而取代传统不易清楚晾解的机械表示方式，使用户一眼即能清楚明了得知用电计数值，又因为整个传输信号的过程中根本无任何之机械构件的传动，使能完全革除传统电表中因机械传动所带来的误差，促使所显示的电度数值能够更为精确，增加可信度。
续请参阅图5及图6所示，为了使电力公司免除抄表人员的聘用成本，并达成抄表自动化的目标，乃更于该信号转换显示装置60之单晶片微处理单元62上再连接一平行对串列转换单元64，由于该单晶片微处理单元62是平行输出的方式送出资料，致使该单晶片微处理单元62在将信号传至数位显示单元63的同时，该平行对串列转换单元64亦能收到同样的信号并转换成串列式资料，再透过电信网路或其它资料传输网路，达到电力公司的资料收集终端机(图中未示)上，即可达成抄表自动化功能；再者，该信号转换显示装置60之单晶片微处理单元62上另可接设出一键盘65，以便能对该单晶片微处理单元62进行各种不同的设定或重置(reset)，但为了节省空间，该键盘65平常时可不连接于该单晶片微处理单元62上，待电力公司人员需对该单晶片微处理单元62设定时才连接上去，再利用该键盘65对该单晶片微处理单元62进行重置等设定，或对数位显示单元63进行设定等相关功能，且如果电表所需功能不多，亦可使用按键开关的方式取代该键盘65，例如使用一个重置开关等；又，电表设计上亦可都不使用该键盘65，而完全按照实际需求去设计所需的按键开关。
权利要求1.一种数位式交流电表，其特征在于其系包括一机壳体，其内部空间适当位置处设置有一电压磁铁；一金属转盘，系置放于该电压磁铁的上方，其板面适当位置处至少设有一垂向穿孔，且其中央固设有一中心轴，而该中心轴之底端系枢设于该机壳体上；一发光元件，系固设于该机壳体上，且正对应于该金属转盘之其中一板面，并与该金属转盘间存有一适当距离而不相互接触，又其光源发射端所发出的光线系投射于该垂向穿孔的转动路径上；一光感测元件，亦固设于该机壳体上，且位于该金属转盘之另一板面，并与该金属转盘间存有一适当距离而不相互接触，又其光线接收端与该发光元件之光源发射端系隔着该金属转盘相对应；一信号线，其中一端系接设于该光感测元件之信号输出端上，而另一端与一信号转换显示装置相连接；一信号转换显示装置，系固设于该机壳体内部空间适当位置处，其接收来自该信号线的光线信号，并加以转换并显示出所消耗电度数值。
2.根据权利要求1所述之一种数位式交流电表，其特征在于其中，该信号转换显示装置系包括一数位计数单元、一单晶片微处理单元及一数位显示单元，而该数位计数单元系连接于该信号线上，以接收来自该光感测元件的光线信号并转换成一数位信号再经解码计数后，送到该单晶片微处理单元中，以进行转换成电表使用的电度数值，又该单晶片微处理单元之记忆体中内建有一控制软件，以控制整个信号转换显示装置进行的处理流程，该数位显示单元连接于该单晶片微处理单元上，以接收来自该单晶片微处理单元信号，并将其转换成电度数值显示出来。
3.根据权利要求2所述之一种数位式交流电表，其特征在于其中，该信号转换显示装置之单晶片微处理单元上更连接出一平行对串列转换单元，令该单晶片微处理单元在将信号传至显示单元的同时，该平行对串列转换单元亦能收到同样的信号并转换成串列式资料，以透过电信网路或其它资料传输网路，送到电力公司的资料收集终端机。
4.根据权利要求2所述之一种数位式交流电表，其特征在于其中，该信号转换显示装置之单晶片微处理单元上另设出一键盘，该键盘在实用时能连接在该单晶片微处理单元上，以对该单晶片微处理单元进行各种不同的设定重置(reset)。
5.根据权利要求3所述之一种数位式交流电表，其特征在于其中，该信号转换显示装置之单晶片微处理单元上另接设出一键盘，该键盘在实用时能连接在该单晶片微处理单元上，以对该单晶片微处理单元进行各种不同的设定重置(reset)。
6.根据权利要求2所述之一种数位式交流电表，其特征在于其中，该键盘更设为一按键开关。
7.根据权利要求3所述之一种数位式交流电表，其特征在于其中，该键盘更设为一按键开关。
8.根据权利要求2所述之一种数位式交流电表，其特征在于其中，该单晶片微处理单元更设为一般的微电脑晶片。
9.根据权利要求2所述之一种数位式交流电表，其特征在于其中，该显示单元系以发光二极体LED所构成。
10.根据权利要求2所述之一种数位式交流电表，其特征在于其中，该显示单元系以液晶LCD所构成。
专利摘要一种数位式交流电表,包括一金属转盘、一发光元件、一光感测元件、一信号线及一信号转换显示装置,该金属转盘之板面适当位置处设有一穿孔,该发光元件及光感测元件分别相互对应设置于该穿孔上、下孔缘转动的路径上,当金属转盘每旋动一圈时,光感测元件即能接收到一次来自光感测元件的光线信号,该光线信号经由信号线传输入该信号转换显示装置中,再转换成一电力度数值输出显示,供用户或电力公司的抄表人员抄录所耗用的电力度数。
文档编号G01R11/02GK2445327SQ0023415
公开日2001年8月29日 申请日期2000年4月29日 优先权日2000年4月29日
发明者徐兆火 申请人:徐兆火, 范海英