本发明涉及计量测试技术领域，具体涉及一种集宽频滤波及红外接收功能的可充电式光电触发装置。
背景技术：
电能表计数目前主要采用光电脉冲与红外计数为主。即cimp/kw.h(c为电能表脉冲常数)发射c个脉冲为一度电。
随着世界各国大力推行节能减排，欧盟已经有一些国家要求电能表供应商采用红外脉冲计数，这有两大利好：一是可以尽量减少能源浪费，二是节约供电链路成本；由于电能表集群安装在居民区，采用可见光脉冲计数将对附近居民夜间休息造成一定影响，这对长期采用光脉冲计数带来不便。
电能表的环境适应性测试是通过加载定量的电磁场在电能表计量性能考核过程中。为了准确测量采用如下方法：首先，通过光电隔离技术来降低电磁场对一部分电磁场对接收端的干扰；其次，通过滤波结构设计，切断光电触发端电磁场的传播路径，防止发射触发干扰信号，改善滤波性能；最后，由于电能表计量性能考核时间长，需要可持续的供电电源。具体通过测量被测电能表的误差变化量(最大误差值-初始误差值)是否符合相关依据。试验时，电能表检定装置向被测电能表提供电压、电流及脉冲常数等参数，并与光电接收装置直连；另一方面，光电接收装置接收来自集红外接收功能的光电触发装置发出的光脉冲信号，并转换成ttl电脉冲信号供电能表检定装置进行误差计算，以此确定被测电能表是否符合相关标准或检定规程。
为解决采样时受电磁干扰的问题，现有技术有采用导光介质(如光导管)将电能表的光脉冲信号传输，实现光传输，避免电磁干扰，其优点为：能抗高强度的电磁骚扰；但对于红外计数脉冲却一筹莫展。《中国计量》2015年第6期《电能表传导抗扰试验检定系统方案的改进研究》提出：采用全光模块能有效避免电磁骚扰，但全光模块的成本高，难以与现有设备集成，并且无法执行红外计数功能试验；还有采用光电耦合隔离及滤波技术，具有很强的抗电磁干扰能力，但无法提供可持续的电源驱动电源，而且对于红外脉冲计数的电能表计量也无能为力。因此，亟需设计一种全新的光电触发装置适宜新的电能计量技术发展需求。
技术实现要素：
为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种集宽频滤波及红外接收功能的可充电式光电触发装置。本发明应用于电能表计量检定，解决现有应用于电能表计量检定的光电耦合装置无法持续供电及红外脉冲计数采集数据的问题。
本发明采用如下技术方案：
一种集宽频滤波及红外接收功能的可充电式光电触发装置，包括依次连接的充电电路1、脉冲指示电路2、宽频滤波电路3及红外电路4，所述充电电路1一端与外部设备usb接口连接。
所述充电电路1包括tvs管t1、第一电容c1、锂电池控制芯片u1、可充电电池组b1、第一二极管d1、第二二极管d2、第一电阻r1、第二电阻r2及第三电阻r3；
所述锂电池控制芯片u1包括六个接线端子，分别为：vcc接口、std接口、chrg接口、bat接口、prog接口及gnd接口；
具体连接如下：
所述tvs管t1一端与外部设备usb接口、第一二极管d1正接口、第一电容c1的一端、第二二极管d2的正接口及锂电池控制芯片u1的vcc接口连接，其另一端分别与外部设备usb接口、第一电容c1的另一端及锂电池控制芯片u1的gnd接口连接；
所述第一电阻r1一端与第一二极管d1的负接口相连，另一端与锂电池控制芯片u1的chg接口相连；
所述第二电阻r2一端与第二二极管d2的负接口相连，另一端与锂电池控制芯片u1的std接口相连；
所述可充电电池组b1的正端与与锂电池控制芯片u1的bat接口相连；其负端与地相连；所述第三电阻r3一端与锂电池控制芯片u1的prog接口相连，另一端接地。
所述脉冲指示电路包括第三发光二极管d3、第二电容c2及第四电阻r4，具体连接如下：
所述第二电容c2与第三发光二极管d3并联后，其正端与充电电路连接，其负端与第四电阻r4的一端串连。
所述宽频滤波电路与红外电路通过脉冲线接口连接；
所述宽频滤波电路3包括第一电感l1、第二电感l2、第三电感l3、第四电感l4、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9、第五电阻r5,第一共模扼流线圈s1和第二共模扼流线圈s2，其具体连接方式如下：
所述第一共模扼流线圈s1的第一接线端s11分别与第五电容c5一端、第三电容c3的一端及第一电感l1的一端连接；
所述第一共模扼流线圈s1的第二接线端s12分别与第四电容c4的一端、第三电容的另一端及第二电感l2的一端连接；
所述第四电容c4的另一端与第五电容c5的另一端分别与地连接
所述第二电感l2的另一端与脉冲指示电路连接；
所述第一电感l1的另一端接地；
所述第一共模扼流线圈s1的第三接线端s13分别与第七电容c7的一端、第八电容c8的一端及第二共模扼流线圈的第一接线端s21连接；
所述第一共模扼流线圈s1的第四接线端s14分别与第六电容c6的一端、第八电容c8的另一端及第二共模扼流线圈s2的第二接线端s22连接；
所述第六电容c6的另一端与第七电容c7的另一端接地；
所述第二共模扼流线圈s2的第三接线端s23分别与第五电阻r5的一端、第九电容c9的一端及第三电感l3的一端相连；
所述第二共模扼流线圈s2的第四接线端s24分别与第五电阻r5的另一端、第九电容c9的另一端及第四电感l4的一端相连；
所述第四电感l4的另一端与脉冲线接口j1的负极相连；
所述第三电感l3的另一端与脉冲线接口j1的正极相连。
所述红外电路4包括红外接收二极管rx、第六电阻r6、第七电阻r7及第八电阻r8,第十电容c10、第十一电容c11，三极管q1及一个拨码开关p2；
具体连接如下：
所述第六电阻r6与第十电容c10并联，其一端与红外接收二极管rx的负端及第七电阻r7的一端连接，其另一端接地；
所述三极管q1的基极与第七电阻r7的另一端相连，其发射极与拨码开关p2的第一端子p21相连；
所述红外接收二极管rx的正端为电池供电点；可与充电电池组b1的正端相连；
所述第八电阻r8的一端与所述三极管q1的集电极连接，其另一端分别与第十一电容c11的一端、拨码开头p2的第二端子p22相连；
所述第十一电容c11的另一端接地；
所述拨码开关p2的第三端子p23、第四端子p24分别与脉冲端子j1的负极与正极相连。
所述第一电容c1及第二电容c2为共模电容，所述第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3及第四电阻r4为限流电阻。
所述第三电c3、第八电容c8及第九电容c9为差模电容，第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6及第七电容c7为共模电容。
所述三极管q1为cmos管。
所述第一及第二二极管均为发光二极管。
本发明的有益效果：
本发明的光电触发装置设置了充电电路，解决了脉冲驱动电路不能持续工作的问题；设计了宽频高插损抗干扰滤波电路结构，解决了在辐射抗扰度试验时受到宽频电磁场干扰严重干扰问题；设计了红外接收功能，彻底解决了电能表脉冲计数无论是采用光脉冲还是红外线的采样计数，提高了电能表计量检定技术及工作效率。
附图说明
图1是本发明应用在电能表技术采样中的结构图；
图2是图1中光电触发装置的电路结构原理图；
图3是红外接收功能的电路结构原理图；
图4是宽频滤波电路的共模插损曲线；
图5是宽频滤波电路的差模插损曲线。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，电能表的计数采样结构包括：被测电能表、光电触发装置、光电接收装置、电能表检定装置，所述电能表检定装置与被测电能表连接后，提供给电能表所需电流ib、电压ui、脉冲常数c等参数后，被测电能表正常工作，发出正常脉冲给光电触发装置接收及放大并转换成光电信号，供光电接收装置接收采样，并传递给电能表检定装置进行数据比较，从而输出误差er。
一种集宽频滤波及红外接收功能的可充电式光电触发装置，包括依次连接的充电电路1、脉冲指示电路2、宽频滤波电路3及红外电路4，所述充电电路1一端与外部设备usb接口连接，所述宽频滤波电路与红外电路通过脉冲线接口连接，外部设备usb接口具有vbus及gnd口。
如图2及图3所示，具体连接如下：
所述充电电路1包括tvs管t1、第一电容c1、锂电池控制芯片u1、可充电电池组b1、第一二极管d1、第二二极管d2、第一电阻r1、第二电阻r2及第三电阻r3；
所述锂电池控制芯片u1包括六个接线端子，分别为：vcc接口、std接口、chrg接口、bat接口、prog接口及gnd接口；
具体连接如下：
所述tvs管t1一端与外部设备usb接口的vbus连接、第一二极管d1正接口、第一电容c1的一端、第二二极管d2的正接口及锂电池控制芯片u1的vcc接口连接，其另一端分别与外部设备usb接口的gnd端、第一电容c1的另一端、锂电池控制芯片u1的gnd接口连接；
所述第一电阻r1一端与第一二极管d1的负接口相连，另一端与锂电池控制芯片u1的chg接口相连；
所述第二电阻r2一端与第二二极管d2的负接口相连，另一端与锂电池控制芯片u1的std接口相连；
所述可充电电池组b1的正端与与锂电池控制芯片u1的bat接口相连；其负端与地相连；所述第三电阻r3一端与锂电池控制芯片u1的prog接口相连，另一端接地。
电压vi通过外部设备usb后，经tvs管t1过压保护后，通过第一电容c1吸收一部分交流噪声信号后，经过锂电池充电控制芯片u1后，给充电电池组b1充电。充电时，第二发光二极管d2亮绿色；充满后，第一发光二极管d1红色，第一发光二极管d1灭；其中，第一电阻r1与第二电阻r2分别起限流作用，控制发光二极管d1及d2的发光强度；第三电阻r3对充电电池组起限流作用。
所述脉冲指示电路2包括开关p1，第三发光二极管d3、第二电容c2及第四电阻r4，
所述第二电容c2一端与第三发光二极管d3的正端及开关p1连接后，第二电容的另一端分别与接地端，开关p1的另一端连接充电电池组b1正端；所述第三发光二极管d3的负端与第四电阻r4的一端相连；
合上开关p1后，电池驱动第三发光二极管d3、第四电阻r4，沿线的共模电磁噪声经过第二电容c2进行一定程度的衰减。
所述宽频滤波电路包括四个电感、七个电容、两个共模扼流线圈、及第五电阻r5；
所述四个电感包括第一电感l1、第二电感l2、第三电感l3、第四电感l4；
所述七个电容具体为第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9及第五电阻r5；
所述两个共模扼流线圈具体为第一共模扼流线圈s1与第二共模扼流线圈s2；
所述第一共模扼流线圈s1的第一接线端s11分别与第五电容c5一端、第三电容c3的一端及第一电感l1的一端连接；
所述第一共模扼流线圈s1的第二接线端s12分别与第四电容c4的一端、第三电容的另一端及第二电感l2的一端连接；
所述第四电容c4的另一端与第五电容c5的另一端分别与地连接
所述第一电感l1及第二电感l2的另一端分别与脉冲指示电路连接；
所述第一共模扼流线圈s1的第三接线端s13分别与第七电容c7的一端、第八电容c8的一端及第二共模扼流线圈的第一接线端s21连接；
所述第一共模扼流线圈s1的第四接线端s14分别与第六电容c6的一端、第八电容c8的另一端及第二共模扼流线圈s2的第二接线端s22连接；
所述第六电容c6的另一端与第七电容c7的另一端接地；
所述第二共模扼流线圈s2的第三接线端s23分别与第五电阻r5的一端、第九电容c9的一端及第三电感l3的一端相连；
所述第二共模扼流线圈s2的第四接线端s24分别与第五电阻r5的另一端、第九电容c9的另一端及第四电感l4的一端相连；
所述第四电感l4的另一端与脉冲线接口j1的负极相连；
所述第三电感l3的另一端与脉冲线接口j1的正极相连。
所述第一电感l1的另一端接地，所述第二电感l2的另一端与第四电阻r4的另一端连接。
共模噪声信号先通过第三及第四电容c3与c4、共模扼流线圈s1进行一次衰减，再通过第六及第七电容c6与c7、共模扼流线圈s2进行二次衰减；差模噪声先后通过第五、第八及第九电容c5、c8、c9进三次衰减；以此达到衰减噪声源功能。
所述红外电路4包括红外接收二极管rx、三个电阻、两个电容、一个三极管q1及一个拨码开关p2；
所述三个电阻具体为第六电阻r6、第七电阻r7及第八电阻r8；
所述两个电容具体为第十电容c10及第十一电容c11；
所述第六电阻r6与第十电容c10并联后，其一端与红外接收二极管rx的负端及第七电阻r7的一端连接，其另一端接地；
所述红外接收二极管rx的正电池正极为电池供电点bat，可与充电电池组b1的正端相连；
所述三极管q1的基极与第七电阻r7的另一端相连，其发射极与拨码开关p2的第一端子p21相连；
所述第八电阻r8的一端与所述三极管q1的集电极相连，其另一端分别与第十一电容c11的一端、拨码开头p2的第二端子p22相连；
所述第十一电容c11的另一端接地；
所述拨码开关p2的第三端子p23、第四端子p24分别与脉冲端子j1的负极与正极相连。
红外信号通过二极管rx，输出混合电流ii，经过滤波、限流及三极管q1放大输出采样，其中:
所述第十电容、第十一电容起旁路电容作用，对混合电流信号起高频电磁噪声滤波作用；
所述第六、第七及第八电阻对混合电流信号起限流作用。
本发明的一种宽频滤波的集红外接收功能的可充电式光电触发装置，具有接收红外计数功能、能持续工作的可充电功能及抗强电磁噪声等特点，能够有效过滤宽频带、高强度的共模、差模电磁噪声，确保无论是红外还是光电采样的实时信号顺利计数。
如图4及图5所示，本发明具有宽频高插损的滤波效果。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。