专利名称：Ic卡式电度表的自动计费装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电测量和自动计费的仪器领域，特别是一种IC卡式电度表的自动计费装置。
由中国专利94210760.8号文献“IC卡电度表计费器和收费器”可知，其计费器由电量监测器和IC卡组成，收费器由单片机、电平转换器和壳体组成。电量监测器包括单片机，受单片机控制的断电控制电路和显示电路，与单片机相连接的脉冲检测电路、RAM掉电保护电路、I C卡读写电路、程序自动复位电路和电源。该专利主要有以下缺陷其一，没有防窃电电路，对电源线不能有效保护，而影响用电的合理控制。
其二，由于脉冲检测电路的取样装置由直流双路光电转换器构成，使成本有所增加。
其三，因取样装置装在电表壳内，这就使安装不方便和可能破坏原电表结构。
本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种安装和改装方便的IC卡式电度表的自动计费装置。
本实用新型的目的是这样实现的包括电量监测电路、IC卡、光电转换器、单路光检测电路和防窃电电路。其中，光电转换器装在电度表壳体的外面上，此面有孔，该孔处于光电转换元件和转盘底面之间。
上述的光电转换元件可由光发射、接收管和位置检测元件组成。光发射、接收管分别是光发射电路、单路光检测电路的器件，两管的对应处是上述孔。此孔旁边设有反光层或导电层，其对应处是位置检测元件的光发射、接收管或触点开关。在转盘底面有1～3个兰色或黑色等其它深色涂点，以控制光反射的能量，总涂面积是转盘底面积的1/40～39/40，以1/40为好。
本实用新型的优点是一是将光电转换器装于电表壳体外面后，不仅安装、改装方便，而且不会破坏原电表结构。
二是光电器件的位置及计费装置的盖子，用位置、次位置检测元件监视固定，在运行中不允许移动或打开，可防止窃电行为。
三是有数据高度保密和防遗失、复制、破密的功能。
四是采用单路光检测电路和四位单片机后，可降低成本约10％。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型和电度表的连接示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是单路光检测、防窃电和光发射电路原理图；图4是电量监测电路原理图。
如图1所示导线12连接感应电度表1、计费器6。导线11、13是市电的输入、输出线，它们可互换，即导线11、13为市电的输出、输入线。电源输出线接用户负载。在电度表壳体的下底面(或上底面、外侧面)上，装有光电转换器4。序号2、3、5分别是电量数字显示、转盘、接线盒。导线10连接光电转换器和计费器。计费器上设有IC卡插口7、指示灯8、接线盒9。
如图2所示光电转换器4的壳体内装有光电转换元件，即对应孔19之下的光发射管14、光接收管15和对应反光层18之下的光发射管16、光接收管17，它们依次是图3电路图中的L3、H1、L4、H2。L4、H2是位置检测元件，它们可由触点开关器件替代，相应地将反光层改为导电层。孔19在电度表1的下底面(或上底、外侧面)上，该孔处于L3、H1和转盘下底面(或上底面)之间。沿此孔用喷枪向转盘下底面(或上底面)喷射1～3个深色涂点，总涂面积是转盘底面积的1/40～39/40，以1/10为好，颜色是兰、黑等色。
如图3所示，方框(一)、(二)、(三)、(四)依次是单路光检测电路、光发射电路、防窃电电路和电量监测电路。前三电路输出端接电量监测电路。
单路光检测电路包括光接收管H1和运算放大器U5A、U5B，电容器C2串接于H1集电极和U5A的正输入端。
光发射电路包括三极管T1和光发射管L3、L4、L5、L3、L4、L5是串联或并联的二极管。T1发射极接地，T1集电极经L3、L4、L5和电阻R6接电源Ucc防窃电电路包括光接收管H2、H3和运算放大器U5C、U5D。H2发射极接H3集电极，H2集电极联电阻R23，经电容C10接U5C正输入端。H3和光发射管L5构成次位置检测元件。H3发射极接地。U5C和U5D的负输入端相接，并经R34接地，经R33接Ucc。U5D正输入端经R32接其输出端、D5正极，经R31接U5A输出端。D5、D6负极并接于电量监测电路的输入端。
如图4所示，电量监测电路基本同现有技术，由IC卡读写电路(方框一)和声报警(B3)、单片机复位(方框二)、断电保护、电源电路(方框三)以及单片机U2、存贮器U3组成。U2可选用八位或四位单片机，以四位机为好，其型号可用EM73200或EM73290等。U3是串行或并行的E2PR0M，可选24C01、2816等型号，用来记家用电话户帐号、密码、电子签名，购电量和使用电量等。单片机复位电路(看门狗)的作用是，当电路受到意外干扰时，自动复位，保证电路能自动工作。IC卡电路可选用于各种类型的IC卡，如一般存贮卡24C01、93C64和逻辑加密卡88C102，还有智能卡等。
本实用新型检测信号原理是IC卡插入IC卡插口7内，购电量信息进入存储器U3内。于是，由光发射电路控制光发射管L3发光脉冲，通过转盘反射，由单路光检测电路光接收管H1接收光能。无深色涂点时，转盘反射能量大，经U5A放大和U5B比较后，回送一个脉冲信号，有深色涂点时，转盘反射能量小，U5B不能回送脉冲信号，这样就可以检测到转盘的转动。转盘每转一圈，电路记录一次信号，由单片机计算出所用电量。电量监测电路可以进行预报警，提醒用户所用电量接近购买的电量，当所用电量用完后就切断用户电源。
防窃电的原理是由L4、L5发光脉冲，各自通过一反光层反射，分别由H2、H3接收光脉冲，经U5C比较后，通过D6将接收的光脉冲信号给电量监测电路，若光电转换器4或计费器6的壳体被移动或打开后，H2、H3就会远离反光层，电量监测电路就收不到光脉冲信号；另外，光电转换器4中H1接收的光脉冲信号，经U5A放大和U5D比较后，不论转盘上有无深色涂点，都通过D5将H1接收的光脉冲信号给电量监测电路，若联接光电转换器4和计费器6的导线10被剪断，同样电量监测电路也收不到光脉冲信号，那么计费装置就报警、断电、清除存储器中的保密信息，直到专业人员处理后才能恢复。由于清除了保密信息，就不可能从存储器获得密码，起到了防窃电和破密的作用。
本实用新型除光电转换元件外，其余电路元件包括次位置检测元件都放在计费器6的壳体内。
权利要求1.一种IC卡式电度表的自动计费装置，包括电量监测电路和IC卡，其特征是计费装置设有光电转换器(4)和单路光检测电路、防窃电电路，它们输出端接电量监测电路中的单片机，光电转换器(4)装在电度表(1)壳体的外面上，此面有孔(15)，该孔处于光电转换元件和转盘(3)底面之间。
2.根据权利要求1所述的计费装置，其特征是光电转换元件有光发射、接收管和位置检测元件，光发射、接收管的对应处是孔(19)。
3.根据权利要求2所述的计费装置，其特征是位置检测元件是光发射、接收管或触点开关，其对应处是孔(19)旁边的反光层或导电层。
4.根据权利要求1所述的计费装置，其特征是转盘(3)底面有1-3个深色涂点，总涂面积是转盘底面面积的1/40～39/40。
5.根据权利要求4所述的计费装置，其特征是涂点色泽为兰色或黑色，总涂面面积是转盘底面面积的1/10。
6.根据权利要求1所述的计费装置，其特征是单路光检测电路包括光接收管H1和运算放大器，电容器C2串接于H1集电极和后者正输入端。
7.根据权利要求1所述的计费装置，其特征是防窃电电路包括光接收管H2、H3和运算放大器，H2发射极接H3集电极，H2集电极经电容C10接运算放大器正输入端，H3发射极接地。
8.根据权利要求7所述的计费装置，其特征是光接收管H3和光发射管构成次位置检测元件。
9.根据权利要求1所述的计费装置，其特征是单片机采用EM73200或EM73290型号的四位机。
10.根据权利要求1所述的计费装置，其特征是电度表(1)壳体的外面是指上底面或下底面。
专利摘要本实用新型是一种IC卡式电度表的自动计费装置。该装置包括电量监测电路、IC卡和与单片机相接的单路光检测电路、防窃电电路、光电转换器(4)。光电转换器装在电度表(1)壳体的外面上,此面有孔(19),该孔处于光电转换元件和转盘(3)底面之间。本实用新型具有安装、改装方便,防窃电,成本低,以及有数据高度保密和防遗失、复制、破密等优点。
文档编号G07F15/00GK2283282SQ96239628
公开日1998年6月3日 申请日期1996年10月4日 优先权日1996年10月4日
发明者付靖 申请人:方进辅