专利名称：卡式智能电度表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电变量计量技术领域。尤其涉及一种卡式智能电度表。
众所周知，传统的电度表都采用机械计数方式。使用这种电度表不仅计量精度和可靠性不够理想，而且在用电收费管理上电业管理部门也有很多的麻烦和困难。另外，用户擅自使用超负荷的保险丝是常有的事，这给安全用电带来了严重危害。更不用说少数不法分子利用各种手段窃电也是一件令电业管理部门十分头痛的事情。随着电子科学技术的飞速发展，许多人都在研究在电度表上采用电子技术，提高电度表的计量精度，增加电度表的功能，以改进电业部门对用电情况的监控和收费管理。90200212.0号中国专利申请公布了一种智能卡式单相有功电度表，该方案在原有机械式电度表上附加一套电子控制装置，用电子编码钥匙控制机械式触点开关。91111647.8号专利申请公布的保密卡式电度表，仍然是将电子控制装置附加到机械式电度表上，所不同的是将电子控制装置的一些元件随机地分成两组，分别做成两个芯片，把其中一个芯片作为保密卡。采用这些方案，虽然可以对用电进行预收费管理方式，但是，这些方案都是在原机械式电度表上加装了一套电子控制装置，这不但不能提高电度表的计量精度和可靠性，而且还增加了故障因素。另外，这些方案都不能显示电压、电流、用电量及其它多种测得数据及信息，也不能自动计算并扣减电费，更不能对窃电、过压、过流和漏电等异常情况进行显示和监控。
本实用新型的目的就是要克服上述现有技术之不足，提供一种能适用于预收费管理方式，显示测得的各种数据及信息，自动计算扣减电费，并能对窃电、过压、过流和漏电等异常情况进行显示和监控的新型卡式智能电度表。
实现本实用新型目的的电度表，由中央处理单元1、存贮器9、IC卡10、电流传感器2、电压传感器3、显示器6和开关执行机构5组成，存贮器9和IC卡10分别通过存取总线16和17接至中央处理单元1，电流传感器2串接在电源火线19上，其输出端23接至中央处理单元1，电压传感器3并接在电源火线19和零线20之间，其输出端24接至中央处理单元1，中央处理单元1的显示数据输出总线13接至显示器6，控制输出线27接至开关执行机构5。
为了更好地实现本实用新型，设置了一个显示功能选择键7，通过控制总线14接至中央处理单元1。
为了更好地实现本实用新型，在电流传感器2后的火线28和零线20之间设置了一个假负载11和开关12，中央处理单元1通过线18控制开关12的通断。
采用本实用新型的卡式智能电度表，由于计量和显示部分取消了机械机构，因而大大提高了计量精度和可靠性；由于采用专用存贮卡，因而可以采用预收费管理方式，用户花钱买卡，插卡用电，电业管理部门省去抄表员走门串户抄表的繁琐劳动，而且可以提前回拢资金；由于有中央处理单元和显示器及显示功能选择键，因而可以显示电度表测得的各种数据，并可以自动计算并扣减电费，避免人工抄表计费的误差；由于中央处理单元可以对电流传感器、电压传感器检测的数据进行处理，因而能够监测和记录窃电、过压、过流和漏电等异常情况，并可驱动开关执行机构进行断电处理，有利于安全用电，防止电能的流失。
图1为本实用新型一个单相电度表实施例的电路原理图。
以下结合附图详细说明本实用新型。
中央处理单元1采用8798CPU芯片，存贮器9采用串行E2PROM93C46，IC卡10采用符合IS07816标准的存贮芯片，电流传感器2和电压传感器3采用微型高精度互感线圈，显示器6采用TOS5101AR七段LED数码显示器，开关执行机构5采用T91继电器，报警器8采用蜂鸣器和指示灯。存贮器9和IC卡10分别通过存取总线16和17接至中央处理单元1。电流传感器2串接在电源火线19上，其输出端23通过运算放大器4A接至中央处理单元1。电压传感器3通过其输入端21和22并接在电源火线19和零线20之间，其输出端24通过运算放大器4B接至中央处理单元1。运算放大器4A和4B采用LM324，其作用主要是将传感器检测的信号滤波、放大，以适于中央处理单元1处理。中央处理单元1的显示数据输出总线13接至显示器6，显示功能选择键7通过控制总线14接至中央处理单元1。中央处理单元1的控制输出线27接至开关执行机构5，报警输出总线15接至报警器8。假负载11是一个22Ω的100W电阻，开关12采用MOC3041光耦双向可控硅。假负载11和开关12串接后并联在电流传感器2后的火线28和零线20之间，中央处理单元1通过线18控制开关12的通断。
在电度表出厂时，将有关程序写入中央处理单元1。用户密码、电流、电压、功率的额定值以及用户所购电量等数据由电业管理部门在用户购卡时写入IC卡10。用户把卡插入电表，中央处理单元1识别密码后，将有关数据读入内存。中央处理单元1根据电压传感器3和电流传感器2测得的数据进行用电量的计量和扣减。在所购电量即将用完时，中央处理单元1将使报警器8不断报警，提醒用户及时购电。当所购电量用完之后，中央处理单元1向开关执行机构5发出信号，将电度表的供电线路切断。如果发生电表掉电，则在这一瞬间中央处理单元1会将各种数据及时存入存贮器9。
中央处理单元1通过线18定时向开关12发出接通信号，把假负载11接入电路。电路正常时，电流传感器2有一固定增加值输出；而当电表的火线输入端19和输出端29之间发生短接现像时，电流传感器2就没有这一固定增加值输出，由此可知发生窃电行为。中央处理单元1就会把这些情况存入内存和IC卡10中，提供给电业管理部门处理。同时，使报警器8不断报警，直至这些情况被排除为止。如果电压、电流和功率等超过额定值的规定范围，或者线路中发生严重漏电现像时，中央处理单元1也会根据传感器2和3测得的数据，及时驱动开关执行机构5把电源切断。
另外，根据需要按动显示功能选择键7，可以使显示器6显示电表测得的各种数据。
从以上叙述不难看出，对本实施例稍加改进即可适用于对三相电的计量和监控。
虽然本实用新型说明书及其附图给出了有关实施例的具体细节，但是需要说明的是，在不违背本实用新型的权利要求的主旨及范围的情况下，其具体构造是可以变化的。
权利要求1.一种电度表，由中央处理单元1、存贮器9、IC卡10、电流传感器2、电压传感器3、显示器6和开关执行机构5组成，存贮器9和IC卡10分别通过存取总线16和17接至中央处理单元1，电流传感器2串接在电源火线19上，其输出端23接至中央处理单元1，电压传感器3并接在电源火线19和零线20之间，其输出端24接至中央处理单元1，中央处理单元1的显示数据输出总线13接至显示器6，控制输出线27接至开关执行机构5。
2.按照权利要求1所述的电度表，其特征在于设置一个显示功能选择键7，通过控制总线14接至中央处理单元1。
3.按照权利要求1所述的电度表，其特征在于电流传感器2后的火线28和零线20之间设置一个假负载11和开关12，中央处理单元1通过线18控制开关12的通断。
专利摘要本实用新型的电度表由中央处理单元1、存贮器9、IC卡10、电流传感器2、电压传感器3、显示器6和开关执行机构5组成。适用于预收费管理，具有显示多种测得数据、自动计算扣减电费、对异常情况进行监控等多种功能。
文档编号G01R22/00GK2230934SQ95230190
公开日1996年7月10日 申请日期1995年1月23日 优先权日1994年1月28日
发明者李波, 李航, 杨金锋 申请人:李波, 李航, 杨金锋