专利名称：总线式模块化电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于电力系统电能计量仪表，具体说是涉及一种多功能的总线式模块化电能表。
为了减小电能表箱体积，如公开的专利CN2339992Y，它是把多个表芯安装在一个电能表壳内生产出一种多芯模块式单相电度表。一般采用这种做法的电表的功能也均为多种多样，不能解决电力部门的统一管理问题，并且当一个用户的表芯模块出现故障时，必须将多个用户共用的电度表更换，影响了其它用户的使用，所以该形式的电表给安装和维护带来不便。
为实现上述目的，本新型的技术方案是这样来实现的一种总线式模块化电能表，它包括表壳及其内设的电源电路、驱动电路、计量电路和控制电路组成的表芯，以及带有的接线端子，其中a、所述的电能表壳体(1)的后部带有用于安装的燕尾槽(5)，以及在其上部设有电话接口(4)；b、它由计量电路部分的光耦N2接于电话接线端的1、4脚，电话接线端的2、3脚接于总线接口电路。
所述的总线接口电路包括整流电路VD3-VD6的一端接地，另一负极端通过电阻R25接光耦N5三极管的集电极，发射极接于三极管VT4的基极，由三极管VT4的集电极接于VD3、VD4的负极端，VT4的发射极接地，VD3、VD4的负极端分别接有电阻R24、R23、R34，由电阻R34的另一端通过串接的电阻R32接于光耦N6发光二极管的负端，正端接于三极管VT3的集电极、发射极通过二极管VD7接于电阻R24的另一端，基极接于电阻R23的另一端，其中VT3发射极与基极之间并接电阻R33，由光耦N5发光二极管的正极通过电阻R31、R30接于光耦N6三极管的集电极，通过集电极的RXD端接于控制电路的RXD，光耦N5的负极TXD接于控制电路的TXD组成。
所述的接线端子是采用了空心框体的动片内设有静片，并由静片与对应的动片上带有紧固螺钉组成。
本实用新型具有的特点是1、巧妙的外观设计，标准化的表壳造型、采用35mm标准导轨安装方式和动片式接线端子，并具有一个显示窗口的标准化结构。
2、总线式模块化电能表之间采用标准电话接口以网络化总线方式连接。
3、具有开放式结构，总线式模块化电能表通过总线式接口使多块表用总线连接，用一个总线控制器集控，一方面降低了系统成本，另一方面系统可随总线控制器的升级而灵活升级其功能，而电表部分无需更换并与预付费模块或载波模块及复费率模块等功能模块连接，可实现电能表的预付费、载波、及复费率等多种功能，并具有TCP/IP、光纤及各种网关接口模块，可实现IP电表的所有功能。
4、模块化设计，总线式模块化电能表即可以单独使用，也可以与功能模块通过总线方式连接组合使用。
总线式模块化电能表的累积电量显示模式可以是液晶显示也可以是计度器显示。
使多只电能表集中安装时，大大减小了电能表箱体积，并且具有标准化安装结构，安装快捷，当一户电表出现故障时只需更换一块总线式模块化电能表，不会影响其它用户的使用，维护更方便，还可以通过总线式接口与功能模块连接能实现多种功能，解决了供电部门的统一管理问题，还具有性能好，成本低，寿命长的优点。
图5为
图1的安装使用状态图。
由图3示出了表芯3的整体电路，该电路采用了现有技术中的电源电路6，继电器驱动电路7、计量电路8和单片机控制电路10，与总线接口电路9组成。其中该总线接口电路9是通过由计量电路8部分的光耦N2的三极管的集电极和发射极分别接于电话插座接线端XS2的1、4脚，XS2的2、3脚接于整流桥VD3-VD6，由电话接线端XS2的1-4脚并连连接电话接线端XS3，由整流桥VD5、VD6的正极端接地，VD3、VD4的两负极端通过电阻R25接于光耦N5的三极管的集电极，三极管的发射极接三极管VT4的基极，VT4集电极接于VD3、VD4的负极端，VT4的发射极接地，光耦N5发光二极管的负极端TXD接于单片机控制电路10的TXD端，正极端通过电阻R31、R30接于光耦N6三极管集电极RXD端，由RXD端接于单片机控电路10的RXD端，其中电阻R30的另一端接电源VCC，由VD3、VD4的负极端分别接有电阻R24、R23、R34，由电阻R34的另一端，通过串接的电阻R32接于光耦N6发光二极管的负极端，发光二极管正极端接于三极管VT3的集电极，VT3发射极通过二极管VD7接于电阻R24的另一端，VT3的基极接于电阻R23的另一端，其中VT3发射极与基极之间并接电阻R33，在二极管VD7的负极端连接一电容C25接于电阻R34、R32之间接地组成。
电源部分分别为单片机控制电路10、继电器驱动电路7、计量电路8、提供电源VCC，AC-N为电源交流220V零线。
计量电路7的AC-PIN为电源交流220V火线进，AC-POUT为交流220V火线出。通过分流器E1进行电流采样，通过R20及其前面的电阻串进行电压采样，通过AD7755内部的模拟乘法器输出电量脉冲，通过PULSE端一路通过光耦N2接于电话插座接线端(校表时使用)，一路送单片机进行电量计算。
单片机内分控制区和存储区，存储区内存储电能表的用电量信息，供功能模块查询，功能模块也可通过总线接口给单片机写入各种信息，单片机通过控制区实现各种控制功能，如单片机通过ZLDR1端和ZLDR2端驱动计度器显示用户用电量；通过ALARM端驱动报警灯，实现欠费提示功能；通过RA端和RB端控制继电器通断，实现欠费断电功能。
总线接口电路9一端为电话插座接线端，通过总线与功能模块连接，另一端通过TXD端和RXD端与单片机连接。实现功能模块与总线式模块化电能表内单片机的通讯。继电器驱动部分通过RA端和RB端与单片机连接，通过单片机发出的控制信号实现继电器通断控制。
由图4给出了动片式接线端子的结构，它采用了一空心框体形状的动片11，在动片11的空心框体内安装有弯折状的静片12，且由空心框体的动片11一端的螺孔内配合设置紧固螺钉13，使紧固螺钉13的一端作用于动片对应端的静片12上。通过调节紧固螺钉13带动其相配合的动片11位移，使动片11的一内端与静片12的一端接触并紧固接线。
图5给出了总线式模块组电能表的安装使用状态。
它以计量n个用户电量为例，选用n个总线式模块化电能表J1-Jn分别计量n个用户的累计电量，分别接于电源线L/N上，n个总线式模块化电能表与m个功能模块通过总线14与n个总表连接构成多功能电表系统，实现预付费、复费率、低压载波等多种功能，功能模块通过有线、无线方式或存储介质向管理中心或抄表器、低压载波集中控制器传输数据，并通过总线接口对总线式模块化电能表进行操作，对用户的用电进行控制，功能模块还包含TCP/IP、光纤及各种网关接口模块，可实现IP电表的所有功能。n个总线式模块化电能表只需通过总线与多种功能模块连接就升级为n个多功能电能表或多功能IP电表，大大节省了升级费用，方便了供电部门的统一管理，更换一户总线式模块化电能表，不影响其它用户的使用，解决了电表的维护问题。
权利要求1.一种总线式模块组电能表，包括表壳及其内设的电源电路、驱动电路、计量电路和控制电路组成的表芯，以及设有的接线端子，其特征在于a、所述的电能表壳体(1)的后部带有用于安装的燕尾槽(5)，以及在其上部设有电话接口(4)；b、它由计量电路部分的光耦N2接于电话接线端的1、4脚，2、3脚接于总线接口电路。
2.按权利要求1所述的总线式模块化电能表，其特征在于，所述的总线接口电路包括整流路VD3-VD6的一端接地，另一负极端通过电阻R25接光耦N5三极管的集电极，发射极接于三极管负极VT4的基极，由三极管VT4的集电极接于VD3-VD4的负极端，VT4的发射极接地，VD3、VD4的负极端分别接有电阻R24、R23、R34，由电阻R34的另一端通过串接的电阻R32接于光耦N6发光二极管的负端，正端接于三极管VT3的集电极、发射极通过二极管VD7接于电阻R24的另一端，基极接于电阻R23的另一端，其中发射极与基极之间并接电阻R33，由光耦N5发光二极管的正极通过电阻R31、R30接于光耦N6三极管的集电极，通过集电极的RXD端接于控制电路的RXD，光耦N5的负极TXD接于控制电路的TXD组成。
3.按权利要求1所述的总线式模块化电能表，其特征在于，所述的接线端子(2)是采用了空心框体的动片(11)内设有静片(12)，并由静片(12)与对应的动片(11)上带有的紧固螺钉(13)组成。
专利摘要本实用新型公开了一种总线式模块化电能表，它包括表壳体及其内设置的电子式计量功能表芯，由其各模块化电能表之间采用标准电话接口与网络组总线方式连接，以及表壳体上带有燕尾槽及动片式接线端子。具有可根据需要通过布线接口与一个或多个功能模块连接进行功能扩展，可实现预付费、复费率、载波集抄、无线电集抄集控，TCP/IP接入等功能。是目前较为理想的电子式多功能单相电能表。
文档编号G01R22/00GK2539186SQ02203659
公开日2003年3月5日 申请日期2002年2月2日 优先权日2001年5月29日
发明者尹国旺, 丰廷政, 岳景禄, 孟永刚, 王芳, 杨佐菲 申请人:秦皇岛开发区海湾电力仪表有限公司