计量检测电路和电能表的制作方法

本实用新型涉及电子控制领域，具体而言，涉及一种计量检测电路和电能表。

背景技术：

目前的电能表受到外界复杂环境干扰时(如电磁干扰)，会导致电能表的计量芯片出现掉电且重新上电，而主控芯片却未发生掉电的情况。此种情况下的计量芯片的内部寄存器数据会变化为初始值，从而导致电能表的计量异常。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种计量检测电路和电能表，能够在计量芯片掉电且重新上电后，对计量芯片的数据进行重写，使得电能表的计量数据准确。

本实用新型提供一种技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供一种计量检测电路，包括第一开关单元、第二开关单元和主控芯片，所述第一开关单元与计量芯片和所述第二开关单元均电连接，所述第二开关单元还与所述主控芯片电连接，所述计量芯片与所述主控芯片电连接；所述第一开关单元用于在所述计量芯片掉电时，处于断开状态；所述第二开关单元用于在所述第一开关单元处于断开状态时，处于断开状态，以向所述主控芯片输出中断信号；所述主控芯片用于在接收到所述中断信号后，对重新上电的所述计量芯片进行数据重写。

可见，根据第一开关单元和第二开关单元的导通状态，能够在计量芯片掉电时，向主控芯片发送中断信号，使得主控芯片根据接收到的中断信号，能够知晓计量芯片出现掉电情况发生，当计量芯片重新上电后，主控芯片则会对计量芯片进行数据重写，进而将计量芯片在重新上电进行复位后的初始数据改为计量芯片掉电前的参数，使得计量芯片的参数正确，防止计量异常。

在可选的实施方式中，所述第一开关单元包括第一开关管和第一电阻，所述计量芯片包括电源端口，所述第一开关管和所述第一电阻串联于所述电源端口与地之间，所述第二开关单元的一端电连接于所述第一开关管与所述第一电阻之间。

可见，通过第一开关管的导通状态，就能准确的判别出计量芯片是否处于掉电状态，方案简单，节约成本。

在可选的实施方式中，所述第一开关管为稳压二极管。

在可选的实施方式中，所述稳压二极管的阳极与所述第一电阻和所述第二开关单元均电连接,所述稳压二极管的阴极与所述电源端口电连接。

在可选的实施方式中，所述第二开关单元包括第二开关管和第二电阻，所述主控芯片包括中断端口，所述第二开关管的第一引脚电连接于所述第一开关管与所述第一电阻之间，所述第二开关管的第二引脚通过所述第二电阻与电源电连接，所述第二开关管的第三引脚接地，所述中断端口电连接于所述第二开关管的第二引脚与所述第二电阻之间。

可见，通过第二开关管就能实现在计量芯片掉电时，向主控芯片发送中断信号，方案简单，节约成本。

在可选的实施方式中，所述第二开关单元还包括第三电阻，所述第三电阻的一端电连接于所述第一开关管与所述第一电阻之间，所述第三电阻的另一端与所述第二开关管的第一引脚电连接。

可见，通过设置第三电阻，能够防止过高的电流流入第二开关管，保护第二开关管不被过大的电流烧坏。

在可选的实施方式中，所述第二开关单元还包括电容，所述电容电连接于所述中断端口与地之间。

可见，通过设置电容，能够滤除中断信号中的干扰信号，使得主控芯片工作更加稳定。

在可选的实施方式中，所述第二开关管为三极管。

在可选的实施方式中，所述第二开关管为mos管。

第二方面，本实用新型实施例提供一种电能表，包括计量芯片、电源和前述实施方式任意一项所述的计量检测电路。

可见，根据计量检测电路中的第一开关单元和第二开关单元的导通状态，能够在计量芯片掉电时，向主控芯片发送中断信号，使得主控芯片根据接收到的中断信号，能够知晓计量芯片出现掉电情况发生，当计量芯片重新上电后，主控芯片则会对计量芯片进行数据重写，进而将计量芯片在重新上电进行复位后的初始数据改为计量芯片掉电前的参数，使得计量芯片的参数正确，防止计量异常。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电能表的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的计量检测电路的结构框图；

图3为本实用新型实施例提供的计量检测电路的第一开关单元的电路原理图；

图4为本实用新型实施例提供的计量检测电路的第二开关单元的电路原理图。

图标：100-电能表；110-计量检测电路；111-第一开关单元；112-第二开关单元；113-主控芯片；120-计量芯片；130-电源；vd1-第一开关管；q1-第二开关管；r1-第一电阻；r2-第二电阻；r3-第三电阻；c-电容。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参阅图1，为本实施例提供的电能表100的一种可实施的结构框图，电能表100包括计量芯片120、电源130和计量检测电路110，计量检测电路110与计量芯片120、电源130均电连接。计量检测电路110用于检测计量芯片120是否掉电，并在计量芯片120重新上电后进行数据重写，进而将计量芯片120在重新上电进行复位后的初始数据改为计量芯片120掉电前的参数，使得计量芯片120的参数正确，防止计量异常。

请参照图2，为图1所示的计量检测电路110的一种可实施的结构框图，计量检测电路110包括第一开关单元111、第二开关单元112和主控芯片113，第一开关单元111与计量芯片120和第二开关单元112均电连接，第二开关单元112还与主控芯片113电连接，计量芯片120与主控芯片113电连接。

在本实施例中，第一开关单元111用于在计量芯片120掉电时，处于断开状态；第二开关单元112用于在第一开关单元111处于断开状态时，处于断开状态，以向主控芯片113输出中断信号；主控芯片113用于在接收到中断信号后，对重新上电的计量芯片120进行数据重写。

可以理解，在计量芯片120处于未掉电状态时，即电源130向计量芯片120供电时，第一开关单元111会处于导通状态，在第一开关单元111处于导通状态时，第二开关单元112也对应处于导通状态。第二开关单元112在处于导通状态时，无中断信号向主控芯片113发送。

具体地，请参照图3，为图2所示的第一开关单元111的一种可实施的电路原理图。第一开关单元111包括第一开关管vd1和第一电阻r1，计量芯片120包括电源130端口，第一开关管vd1和第一电阻r1串联于电源130端口与地之间，第二开关单元112的一端电连接于第一开关管vd1与第一电阻r1之间。

在本实施例中，第一开关管vd1可以为稳压二极管。稳压二极管的阴极与电源130端口电连接，稳压二极管的阳极与第一电阻r1和第二开关单元112均电连接。其中，稳压二极管的稳压值根据计量芯片120的工作电压范围进行设置。

可以理解，当计量芯片120掉电时，计量芯片120的电源130端口则无工作电压供电，为0v的低电平。电源130端口处的低电平低于稳压二极管的稳压值，稳压二极管不会导通，故第二开关单元112与稳压二极管的阳极连接的一端接收0v的低电平，第二开关单元112接收低电平会处于断开状态。

当计量芯片120上电时，计量芯片120的电源130端口有工作电压供电，为高电平(例如5v或3.3v)。电源130端口处的高电平高于稳压二极管的稳压值，稳压二极管会雪崩击穿，处于导通状态，会将稳压二极管的阳极处的电压拉高，使得第二开关单元112接收高电平，第二开关单元112接收高电平会处于导通状态。

请参照图4，为图2所示的第二开关单元112的一种可实施的电路原理图。第二开关单元112包括第二开关管q1和第二电阻r2，主控芯片113包括中断端口，第二开关管q1的第一引脚电连接于第一开关管vd1与第一电阻r1之间，第二开关管q1的第二引脚通过第二电阻r2与电源130电连接，第二开关管q1的第三引脚接地，中断端口电连接于第二开关管q1的第二引脚与第二电阻r2之间。

在本实施例中，当第一开关管vd1处于断开状态时，第二开关管q1的第一引脚接收0v的低电平。第二开关管q1的第一引脚接收低电平，会使得第二开关管q1的第二引脚和第三引脚之间处于断开状态，进而使得电源130通过第二电阻r2向主控芯片113的中断端口发送为高电平的中断信号。主控芯片113接收到中断信号后判断计量芯片120处于掉电状态，主控芯片113则会一直对计量芯片120进行读操作，当计量芯片120重新上电后，主控芯片113则会从计量芯片120中的寄存器读取到数据，主控芯片113会将当前读取到的数据与计量芯片120掉电前的读取到的数据进行比较，若不同，则表明当前读取到的数据为计量芯片120复位后的初始数据。主控芯片113则会根据计量芯片120掉电前读取到的数据向计量芯片120中的寄存器重新写入参数，使得计量芯片120的参数正确，防止电能表100计量异常。

例如，在计量芯片120复位前，计量芯片120的寄存器中存储有校正误差的参数。当计量芯片120掉电后，计量芯片120重新上电复位时，计量芯片120的寄存器中的数据会为初始数据，如全是0的数据，初始数据中则没有校正误差的参数。若不对计量芯片120重新写入校正误差的参数，那么计量芯片120计量得到的相关电量数据会不准确，会使得电能表100计量异常。

在本实施例中，当第一开关管vd1处于导通状态时，第二开关管q1的第一引脚接收高电平。第二开关管q1的第一引脚接收高电平，会使得第二开关管q1的第二引脚和第三引脚之间处于导通状态，进而使得第三引脚处的电压被拉低到地，即向主控芯片113的中断端口发送0v的低电平，主控芯片113接收0v的低电平并不会做任何处理。

在本实施例中，为了防止第二开关管q1被过大的电流烧坏，第二开关单元112还包括第三电阻r3，第三电阻r3的一端电连接于第一开关管vd1与第一电阻r1之间，第三电阻r3的另一端与第二开关管q1的第一引脚电连接。

其中，第三电阻r3用于起到限流作用，能够防止过高的电流流入第二开关管q1，保护第二开关管q1不被过大的电流烧坏。

在本实施例中，为了消除中断信号中的干扰信号，第二开关单元112还包括电容c，电容c电连接于中断端口与地之间。

其中，电容c用于起到滤波作用，能够滤除中断信号中的干扰信号，使得主控芯片113工作更加稳定。

在本实施例中，第二开关管q1可以包括三极管和mos(metaloxidesemiconductor，金属—氧化物—半导体)管中的一种。当第二开关管q1为三极管时，第二开关管q1的第一引脚为三极管的基极，第二开关管q1的第二引脚为三极管的集电极，第二开关管q1的第三引脚为三极管的发射极。当第二开关管q1为mos管时，第二开关管q1的第一引脚为mos管的栅极，第二开关管q1的第二引脚为mos管的漏极，第二开关管q1的第三引脚为mos管的源极。

在本实施例中，计量芯片120为电能计量芯片120，可以采用rn8302型号的芯片。主控芯片113可以为单片机。

综上所述，本实施例提供的一种计量检测电路和电能表，计量检测电路包括第一开关单元、第二开关单元和主控芯片，第一开关单元与计量芯片和第二开关单元均电连接，第二开关单元还与主控芯片电连接，计量芯片与主控芯片电连接；第一开关单元用于在计量芯片掉电时，处于断开状态；第二开关单元用于在第一开关单元处于断开状态时，处于断开状态，以向主控芯片输出中断信号；主控芯片用于在接收到中断信号后，对重新上电的计量芯片进行数据重写。可见，根据第一开关单元和第二开关单元的导通状态，能够在计量芯片掉电时，向主控芯片发送中断信号，使得主控芯片根据接收到的中断信号，能够知晓计量芯片出现掉电情况发生，当计量芯片重新上电后，主控芯片则会对计量芯片进行数据重写，进而将计量芯片在重新上电进行复位后的初始数据改为计量芯片掉电前的参数，使得计量芯片的参数正确，防止计量异常。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。