专利名称：低压载波远程集抄电能表的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型属于用户电能表远程集抄系统。
二、技术背景目前，国内大部分地区仍在采用人工抄表方法，不但劳动强度大，而且还会抄错用户电能表数据。由此产生了用户电能表远程集抄系统，其目的就是为了将人们从繁重的体力劳动中解放出来，该用户电能表远程集抄系统不但使人们的工作更轻松，而且提高了抄表的正确率。现在，用户电能表远程集抄系统正在被越来越广泛地使用。
从成本方面考虑，由于用户电能表数量巨大，从某种意义上说，用户电能表的成本决定了整个集抄系统的成本。
现有的电能表载波通讯技术比较复杂，成本较高，使得用户电能表的成本相应提高，从而制约了用户电能表远程集抄系统的普及。
三
发明内容
本实用新型的目的是提供一种简单可靠、成本较低的低压载波远程集抄电能表，以满足用户对成本方面的要求。
为实现上述目的，本实用新型所述的低压载波远程集抄电能表，包括载波通讯电路，其特征在于所述的载波通讯电路由过零检测电路、载波产生及调制电路和放大直接耦合电路组成；交流220V信号进入过零检测电路中产生50HZ同步信号，该同步信号进入载波产生及调制电路，载波产生及调制电路根据同步信号在220V的前后沿附近对要传输的信号进行调制，已调制信号进入放大直接耦合电路，经放大后直接耦合到220V线路上。
所述过零检测电路包括R256、D205、D206、R257、C211和U205B；交流220V电压经过R256、D205、D206、R257和C211钳位整流后送入运放U205B，U205B工作在比较器模式，经过比较器后输出50Hz同步信号，该同步信号进入载波产生及调制电路。
所述载波产生及调制电路为单片机U203，从过零检测电路进入的同步信号作为调制的定时信号，单片机在此定时信号的上升沿后及下降沿前对要传输的信号进行调制，已调信号通过PWM_O输出，同时，单片机还输出调制宽度信号PWM_C。
所述放大直接耦合电路(3)包括MOS管(场效应管)，PWM_C通过T201控制MOS管M201的栅极，当没有信号要传输时，PWM_C为低电平，此时M201处于截止状态，当有信号要传输时，PWM_C为高电平，T201处于截止状态，此时，已调信号PWM_O控制MOS管M201的栅极，从而将已调信号直接耦合到交流220V线路上。
本实用新型的工作原理是1、将传输的数字信号进行调幅，综合考虑信号的衰减和抗干扰能力等因素，载波频率可设定为7KHz左右。
2、通过过零检测电路，从220V交流信号中提取50Hz同步信号，在220V交流信号正半周的前沿和后沿分别传输1bit(位)已调信号。之所以选择在220V交流信号的前沿和后沿来传输信号，主要是为了降低设备的功耗，因为此时电压较低。
3、考虑到传输信号的抗干扰性能以及降低收端解调设备的复杂性，每bit的宽度大概设定为1.2ms左右，这样，在1bit宽度内大约有8个周期的载波信号，在收端只需检测收到的载波信号的周期数，然后与设定的门限相比较，如果收到的载波信号的周期数大于所设定的门限，则认为收到‘1’，否则，则认为收到‘0’。
4、为了进一步降低设备的功耗，本实用新型采用VMOS管直接耦合方式。
5、在收端采用自动电平调整技术，有效地抑制线路干扰对接收系统的影响。
本实用新型的有益效果在于使用这种调制方式可大大降低设备的复杂性，使设备更加简单可靠，同时降低了用户电能表远程集抄系统的成本，有利于用户电能表远程集抄系统的普及。
四
图1是本实用新型的电路框图。
图2是本实用新型的电路原理图。
五具体实施方式
如图所示，本实用新型设计的低压载波远程集抄电能表，包括载波通讯电路，所述的载波通讯电路由过零检测电路(1)、载波产生及调制电路(2)和放大直接耦合电路(3)组成。交流220V电压(220L)经过R256、D205、D206、R257和C211钳位整流后送入运放U205B，U205B工作在比较器模式，经过比较器后输出50Hz同步信号，此同步信号送入单片机U203，作为调制的定时信号，单片机在此定时信号的上升沿后及下降沿前对要传输的信号进行调制，已调信号通过PWM_O输出，同时，单片机还输出调制宽度信号PWM_C。PWM_C通过T201控制MOS管M201的栅极，当没有信号要传输时，PWM_C为低电平，此时M201处于截止状态，当有信号要传输时，PWM_C为高电平，T201处于截止状态，此时，已调信号PWM_O控制MOS管M201的栅极，从而将已调信号直接耦合到交流220V线路上。
权利要求1.一种低压载波远程集抄电能表，包括载波通讯电路，其特征在于所述的载波通讯电路由过零检测电路(1)、载波产生及调制电路(2)和放大直接耦合电路(3)组成；交流220V信号进入过零检测电路(1)中产生50Hz同步信号，该同步信号进入载波产生及调制电路(2)，载波产生及调制电路(2)根据同步信号在220V的前后沿附近对要传输的信号进行调制，已调制信号进入放大直接耦合电路(3)，经放大后直接耦合到220V线路上。
2.根据权利要求1所述的低压载波远程集抄电能表，其特征在于所述过零检测电路(1)包括R256、D205、D206、R257、C211和U205B；交流220V电压经过R256、D205、D206、R257和C211钳位整流后送入运放U205B，U205B工作在比较器模式，经过比较器后输出50Hz同步信号，该同步信号进入载波产生及调制电路(2)。
3.根据权利要求1所述的低压载波远程集抄电能表，其特征在于所述载波产生及调制电路(2)为单片机U203，从过零检测电路(1)进入的同步信号作为调制的定时信号，单片机在此定时信号的上升沿后及下降沿前对要传输的信号进行调制，已调信号通过PWM_O输出，同时，单片机还输出调制宽度信号PWM_C。
4.根据权利要求1或3所述的低压载波远程集抄电能表，其特征在于所述放大直接耦合电路(3)包括MOS管，PWM_C通过T201控制MOS管M201的栅极，当没有信号要传输时，PWM_C为低电平，此时M201处于截止状态，当有信号要传输时，PWM_C为高电平，T201处于截止状态，此时，已调信号PWM_O控制MOS管M201的栅极，从而将已调信号直接耦合到交流220V线路上。
专利摘要本实用新型公开了低压载波远程集抄电能表，包括载波通讯电路，其特征在于所述的载波通讯电路由过零检测电路、载波产生及调制电路和放大直接耦合电路组成；交流220V信号进入过零检测电路中产生50Hz同步信号，该同步信号进入载波产生及调制电路，载波产生及调制电路根据同步信号在220V的前后沿附近对要传输的信号进行调制，已调制信号进入放大直接耦合电路，经放大后直接耦合到220V线路上。本实用新型的有益效果是使用这种调制方式可大大降低设备的复杂性，使设备更加简单可靠，同时降低了用户电能表远程集抄系统的成本，有利于用户电能表远程集抄系统的普及。
文档编号G01R11/00GK2743840SQ20042002625
公开日2005年11月30日 申请日期2004年4月13日 优先权日2004年4月13日
发明者徐根华 申请人:南京恒埔伟业科技股份有限公司, 海南恒埔电力设备有限公司