专利名称：单相预付费电能表的制作方法
单相预付费电能表技术领域
本技术方案属于电力计量装置，具体是一种单相预付费电能表。
背景技术：
现有技术中，由于使用场合的局限，例如城市、农村或工厂企业等，抄表人员的工作量很大，而且，也不便于管理。另外由于应用场合的情况不同，对电能表的稳定、可靠性有比较高的要求。发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本技术方案提出一种新的单相预付费电能表，具体如下:
一种单相预付费电能表，包括微处理器、电能表计量单元、电压采样单元、电流采样单元和电源电路；所述电压采样单元和电流采样单元的信号输出端连接电能表计量单元的信号输入端；电能表计量单元的数据输出端连接微处理器的数据输入端；所述微处理器的输出端连接有LCD显示模块、继电器控制输出接口、电能脉冲输出接口 ；微处理器的控制输入端连接有按键；微处理器还连接有存储器和IC卡接口电路；所述电源电路的电源输出端分别连接电能表计量单元的电源输入端和微处理器的电源输入端。
IC卡接口电路用于支持CPU卡。现有技术中，CPU卡主要为金融级IC卡。以CPU卡(CPU卡和SAM模块为加密介质)为主CPU卡内嵌芯片相当于一个特殊类型的单片机，内部除了带有控制器，存储器，时序控制逻辑等外，还带有算法单元和操作系统，存储容量大，处理能力强，信息存储安全等特性。
所述电能表计量单元是电能表计量芯片ADE7755。
所述电压采样单元是分压电阻网络。
所述电流采样单元采用锰铜电阻作为采样电阻。
所述电源电路是开关电源电路。
所述电能脉冲输出接口通过驱动电路连接LED灯。
本电能表由两大功能模块组成:其一是电能计量模块，采用大规模专用集成电路，将电压电流量转换成与有功功率成正比例的脉冲，实现电能计量；其二为数据处理单元，采用美国著名厂商之微处理器完成电能计度、数据处理、显示、读写卡、负荷控制等功能。系统设计采用电源隔离技术，数据处理单元和电网完全隔离，保证系统安全及操作者的人生安全。
图1是本技术方案的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式
对本技术方案进一步说明如下:
参考图1，一种单相预付费电能表，包括微处理器、电能表计量单元、电压采样单元、电流采样单元和电源电路；所述电压采样单元和电流采样单元的信号输出端连接电能表计量单元的信号输入端；电能表计量单元的数据输出端连接微处理器的数据输入端；所述微处理器的输出端连接有LCD显示模块、继电器控制输出接口、电能脉冲输出接口 ；微处理器的控制输入端连接有按键；微处理器还连接有存储器和IC卡接口电路；所述电源电路的电源输出端分别连接电能表计量单元的电源输入端和微处理器的电源输入端。
本例中，所述电能表计量单元是电能表计量芯片ADE7755。所述电压采样单元是分压电阻网络。所述电流采样单元采用锰铜电阻作为采样电阻。所述电源电路是开关电源电路。所述电能脉冲输出接口通过驱动电路连接LED灯本例中，所述IC卡接口电路采用SLE4442 IC卡读写模块。
本电能表借助现有成熟的电路模块电路和微处理器的控制/运算功能可以满足本地电能表的功能和性能要求。通过对微处理器的编程，本例的电能表的使用说明如下:
用户持购电卡到售电部门购电。售电部门的操作人员在计算机上，通过专用管理软件和读写卡装置，将用户购电量、代码等数据以加密方式写入购电卡。
电量写入:用户将已购电量的购电卡按卡上箭头方向(金属触点面向左)插入电能表的IC卡插槽中，必须等电能表显示Fl并发出声音后，方可将卡拔出保存。
响一声表不插入的是不带电量的用户卡；
响二声表示插入的是带电量的用户卡；
响三声表示插入的是错卡。
当插入带有效电量的用户卡后，电能表的4位显示窗口将显示下述内容:
①Fl......本次购电量提示符
500......本次购电量(kW.h)
②F2......剩余电量提示符
800......剩余电量(kW.h)
③F3......累计用电量提示符
2000……累计用电量(kW.h)
④F4.. ....负荷设定提示符
8800......设定的允许负荷(W)
⑤F5......二次缺电报警电量提示符
10......二次缺电报警电量(kW.h)
⑥F6......购电次数提示符
2......购电次数
⑦F7……最大负荷提示符
6600……用户最大负荷(W)
⑧F8......当前负荷提示符
3600……用户当前负荷(W)
说明:
I)剩余电量为本次购电量与电能表内未插卡前所剩电量之和，平时插入不带电量的用户卡时剩余电量为表中所剩电量。
2)当将无购电电量的用户卡插入电能表时，将显示“F1”和“0”，接着轮显上述② ⑧条各项内容。
3)当用户错将非本系统的卡或其它卡插入电能表时，将显示“F1”，紧接着显示“”，然后轮显上述② ⑧条各项内容。
4)只有Fl所代表的本次购电量显示3秒，其余信息均显示I秒，若不拔卡则一直显示当前负荷F8的值，可监测用户负荷变化情况。
5)当Fl F8后跟有一位或两位数值时，表示的是紧跟着显示的数值的高位，因此各项数字信息可显示6位。如累计用电量可显示到999999kWh。
6)用带有电量的用户卡可清掉当前表内最大负荷数。
5.3、断电
若电能表第4位数码管显示一条闪烁的短横时表示电能表处于断电状态，每10秒显示一次断电原因，若剩余电量小于二次缺电报警电量则每两秒钟显示一次断电原因(此时无短横)。
1.若显示C000表示所购电量用完,须重新购电。
2.若显示COOl表示此刻表内剩余电量等于二次缺电报警电量，继电器拉闸、中断供电，报警电量由售电部门视情况设置。此时用户需插入购电卡才可用完剩余电量。称为二次报警。还具有一次报警功能，一次报警电量是二次报警电量的2倍，当用户剩余电量等于一次报警电量的时候，显示屏每两秒钟显示一次剩余电量，一直显示到等于二次报警电量拉闸为止。此期间用户若插入有电量(大于一次报警电量)的购电卡则一切恢复正常，若插入无电量的购电卡则二次报警不再断电。这些信息用来提醒用户尽快购电，以免造成不便。
3.若显不C002表不用户的负荷超过了最大用电负荷设定值。最大用电负荷由售电部门售电时根据具体情况设置，若用户负载超过最大用电负荷引起电表拉闸断电，用户须减小负荷并插入购电卡才能恢复供电。
注意:负荷接近额定最大电流的2倍时，电能表立刻切断线路，但不计算过载具体数值。
4.若显示C003表示用户连续6天未用电(即电表脉冲灯此期间一直没有闪动)或用户短接线路，电能表自动拉闸断电，等待用户插入购电卡后才能恢复用电。但恢复用电后的24小时内必须有用电器用电。如在此24小时内仍未用电，则电能表会再次切断供电电路，电能表显示的信息为C004，此时必须要由售电部门的专门人员才能使电能表恢复供电，此项功能主要是为了防止用户供电线路故障造成用电量漏计及防止用户窃电。
5.若显示C005表示电能表在40秒内将由断电状态转为供电状态。
6.若显示C008表示过压保护，即用户的入线电压远大于正常供电电压，电表断电保护。在确认入线电压恢复正常后可插入购电卡恢复正常。
权利要求
1.一种单相预付费电能表，其特征是包括微处理器、电能表计量单元、电压采样单元、电流采样单元和电源电路；所述电压采样单元和电流采样单元的信号输出端连接电能表计量单元的信号输入端；电能表计量单元的数据输出端连接微处理器的数据输入端；所述微处理器的输出端连接有LCD显示模块、继电器控制输出接口、电能脉冲输出接口 ；微处理器的控制输入端连接有按键；微处理器还连接有存储器和IC卡接口电路；所述电源电路的电源输出端分别连接电能表计量单元的电源输入端和微处理器的电源输入端。
2.根据权利要求1所述的单相预付费电能表，其特征是所述电能表计量单元是电能表计量芯片ADE7755。
3.根据权利要求1所述的单相预付费电能表，其特征是所述电压采样单元是分压电阻网络。
4.根据权利要求1所述的单相预付费电能表，其特征是所述电流采样单元采用锰铜电阻作为采样电阻。
5.根据权利要求1所述的单相预付费电能表，其特征是所述电源电路是开关电源电路。
6.根据权利要求1所述的单相预付费电能表，其特征是所述电能脉冲输出接口通过驱动电路连接LED灯。
全文摘要
一种单相预付费电能表，包括微处理器、电能表计量单元、电压采样单元、电流采样单元和电源电路；所述电压采样单元和电流采样单元的信号输出端连接电能表计量单元的信号输入端；电能表计量单元的数据输出端连接微处理器的数据输入端；所述微处理器的输出端连接有LCD显示模块、继电器控制输出接口、电能脉冲输出接口；微处理器的控制输入端连接有按键；微处理器还连接有存储器和IC卡接口电路；所述电源电路的电源输出端分别连接电能表计量单元的电源输入端和微处理器的电源输入端。本发明方便了用户使用，性能得到保障。
文档编号G07F15/06GK103150829SQ201110402289
公开日2013年6月12日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者丁乔乐, 吴军, 林江涛, 徐翔 申请人:江苏盛德电子仪表有限公司