专利名称：控制器无需工作电源的预收费电表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制器无需工作电源的预收费电表。
近几年，为解决抄表收费难的问题，国内开始研制推广预收费控制技术。其中IC卡预收费电、水、气表和代码交换预收费电、水、气表已被广大用户所接受。但是，无论采用存在技术隐患的IC卡预收费控制技术，还是采用安全的代码交换预收费控制技术，只是预收费数据的交换方式不同，并没有解决如下问题电擦写存储器数据丢失问题；带电工作的抗干扰问题；传感器的可靠性问题；电池寿命和监测电路稳定性问题；功率消耗及成本问题。
预收费控制产品是一种特殊领域的特殊产品，除解决抗攻击问题，产品的可靠性和价格直接影响到产品的推广应用。
本实用新型的目的在于提供一种控制器无需工作电源的预收费电表，是为了提高产品的可靠性和降低成本而设计的。
本实用新型的目的是这样实现的控制器无需工作电源的预收费电表，包括电量计量部分、控制开关，其特点在于还包括用户数据交换控制器、逆置控制电路、逆置动力马达及减速器、带有光电探测的电表计数器组件、电磁控制，用户数据交换控制器的输出作为电源信号接逆置控制电路，逆置控制电路接逆置动力马达及减速器，带有光电探测的电量计数器组件分别与逆置动力马达及减速器、电磁控制和电量计量部分连接，电磁控制输出连接到控制开关。当用户购买的电量信息数据载体插入数据交换控制器插孔后，该数据控制器的电池给逆置控制电路提供电源，逆置控制电路将从数据载体中读取数据存储之后，判断其合法性，并通过驱动逆置动力马达及减速器驱动带有光电探测的计数器组件工作，从而通过其光电探测部分使电磁控制动作，控制开关开启。
以下结合附图及实施例对本实用新型进一步详细说明。
图1为本实用新型的结构原理图。
参见图1，本实施例由电量计量部分5、自保持手动控制控制开关3、用户数据交换控制器27、逆置控制电路26、逆置动力马达及减速器20、带有光电探测的电表计数器组件6、电磁控制，用户数据交换控制器27的输出作为电源信号接逆置控制电路26，逆置控制电路26接逆置动力马达及减速器20，逆置控制电路26包括中央处理器28、接在中央处理器输出端以驱动逆置动力马达及减速器的三级管32、用于存储用户购买数据等的电擦写存储器29。带有光电探测的电表计数器组件6包括内部带旋转斜槽的逆置计数轮16，带有光电探测孔的计数轮10、11、12、13、14，在探测孔的计数轮两侧分别设置有光电发射灯1和光电接收管19。电磁控制部分包括释放电磁铁22、可控硅23、用于降压的电容24及电阻25。
本实用新型的工作原理如下入户线4通过控制开关3进入电量计量部分5，从用户线2给用户供电。在用户用电的时候，电量计数器组件6开始工作，计数器组件6的记录速度与用户使用电量成正比，电量计量部分5通过步进马达7驱动计数器，通过0.1计数轮10，向个位计数轮11进位，个位计数轮11通过个位进位轮及挡片15向十位计数轮12进位、通过进位轮向百位计数轮13进位、再通过进位轮向千位计数轮14进位。
当本实用新型的控制器无需工作电源的预收费电表出厂时，计数器组件6数据显示全为0，在字轮内有光电探测孔36，此时所有字轮内的光电探测孔同心，脉冲灯8的光线通过光电探测孔36照射到光电接受管19上，可控硅23被触发导通，电磁释放线圈22得电释放手动自保持开关3，切断用户供电。
当用户将储存购买电量信息的数据载体33装入用户数据交换控制器27内，插进本实用新型的控制器无需工作电源的预收费电表的数据输入插孔后，用户数据交换控制器27的电池给逆置动力马达及减速器控制电路26内的中央控制器28供电，中央控制器(可采用PIC1673A)存储器)28上电稳定后，从数据载体33中读取用户购买电量数据，判断合法性之后，将数据存储在电擦写存储器(可采用FLash存储器)29中，如果数据合法，中央控制器28将通过动力马达驱动三极管32利用外部电源驱动逆置动力马达及减速器20，逆置计数轮轴18旋转，从而带动逆置计数轮16旋转，受逆置计数轮16内部斜槽作用，逆置计数轮16向左位移，克服主轴字轮回位弹簧21弹力，将十位计数轮12、百位计数轮13、千位计数轮14向左拉动，脱离个位进位轮11，个位进位轮15受定位挡片限制，不能左移。随着逆置计数轮16的转动，十位计数轮12被转动，十位计数轮12每移动一个数字，相当输入十度电量，逆置计数检测开关17用于计数，每移动十位计数轮12一个数字，检测开关17输出一个信号给中央控制器28，以确保输入数据可靠。当十位计数轮12与计数器反向转动后，十位计数轮12上光电探测孔36被遮挡，光电接收管19不能接收到脉冲灯8发出的信号，可控硅23失去控制而截止，释放电磁铁22失去控制作用，此时手动使自保持开关3闭合给用户供电。
当用户购买的电量数据全部转化为计数器自轮显示后，逆置动力马达及减速器20停止工作，逆置计数轮轴18停止旋转，受主轴字轮回位弹簧21作用，十位计数轮12、百位计数轮13、千位计数轮14回位，显示本次购买的电量数据。
电量购买数据被限定为十及其倍数，因此逆置的是十位计数轮12，从而不影响用户正在用电给计数器6造成计量误差。
当用户在使用当中输入新购买的电量数据时，控制系统自动将计数器6的十位计数轮12逆置，超过十个购买单位在逆置时自动进位。因系统根据新购买量逆置字轮，因此可以自动完成剩余数据和新数据的累加显示。
逆置控制电路26内的隔离二极管30用于隔离数据保护电容31的。当系统正在逆置计数器操作时，如果用户撤除电源或电池能量不足以驱动系统工作时，中央控制器28的P1口检测到后，会利用保护电容31的能量自动保护当前数据状态，待再次上电时继续完成逆置操作。
本实用新型具有的优点是无需电源维持系统工作，因此不存在干扰和数据丢失问题以及电池和电压检测电路存在的不可靠问题；成本低廉，适合大批量推广应用。
权利要求1.控制器无需工作电源的预收费电表，包括电量计量部分、控制开关，其特征在于还包括用户数据交换控制器、逆置控制电路、逆置动力马达及减速器、带有光电探测的电表计数器组件、电磁控制，用户数据交换控制器的输出作为电源信号接逆置控制电路，逆置控制电路接逆置动力马达及减速器，带有光电探测的电量计数器组件分别与逆置动力马达及减速、电磁控制和电量计量部分连接，电磁控制输出连接到控制开关。
2.根据权利要求1所述的控制器无需工作电源的预收费电表，其特征在于带有光电探测的电表计数器组件包括内部带旋转斜槽的逆置计数轮，该逆置计数轮通过计数轮轴与逆置动力马达及减速器相接，带有光电探测孔的数个从低位到高位的计数轮，在每个计数轮相同位置设有一个光电探测孔，在对应探测孔的计数轮两侧分别设置有光电发射灯和光电接收管。
3.根据权利要求2所述的控制器无需工作电源的预收费电表，其特征在于电表计数器组件中主轴字轮回位弹簧抵在最高位计数轮上。
4.根据权利要求1所述的控制器无需工作电源的预收费电表，其特征在于逆置动力马达及减速器控制电路包括中央处理器、接在中央处理器输出端以驱动逆置动力马达及减速器的三级管、用于存储用户购买数据等的电擦写存储器。
5.根据权利要求4所述的控制器无需工作电源的预收费电表，其特征在于中央处理器两端还接有用于隔离数据的隔离二极管及数据保护电容。
6.根据权利要求4所述的控制器无需工作电源的预收费电表，其特征在于中央控制器输出端还与电表计数器组件中的检测开关连接。
7.根据权利要求4所述的控制器无需工作电源的预收费电表，其特征在于电磁控制包括与可控硅相连接的释放电磁铁、与计数器组件中光电探测器相接的可控硅。
专利摘要控制器无需工作电源的预收费电表包括电量计量部分、控制开关、用户数据交换控制器、逆置控制电路、逆置动力马达及减速器、带有光电探测的电表计数器组件、电磁控制,用户数据交换控制器的输出作为电源信号接逆置控制电路,逆置控制电路接逆置动力马达及减速器,带有光电探测的电量计数器组件分别与逆置动力马达及减速器、电磁控制和电表计量部分连接,电磁控制输出连接到控制开关。本实用新型无需电源维持系统工作,因此不存在干扰和数据丢失问题以及电池和电压检测电路存在的不可靠问题,且成本低廉,适合大批量推广应用。
文档编号G01D4/00GK2440200SQ0025421
公开日2001年7月25日 申请日期2000年9月15日 优先权日2000年9月15日
发明者郭唎甹 申请人:郭唎甹