专利名称：载波电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及供电仪器，是一种具有用户通断电控制功能的载波电能表。
为实现上述目的，本实用新型提供一种载波电能表，它包括有置于电表箱内的相并联的数块电表，在每块电表零线中串接由电感并联电容组成的高频阻波器，在各电表内其单片机数据收发端配置有光电隔离电路板，各电表通过光电隔离电路经数据收发母线联接由电源电路、发送前级放大电路、滑动甲类放大电路、接收放大电路、调制解调器电路和数据交换电路组成的载波适配器。
本载波电能表具有如下优点1、采用每只表箱内的数块电表共用一套载波适配器的设计方案，与每只电表内分别配置载波电路的设计方案相比较，可减少并联电表载波电路对载波信号的衰耗，提高电能表对复杂低压电网结构的适应能力和对所接入的电表数量的限制，并使每块电表的生产成本大幅度降低。
2、在电表的零线中串接高频阻波器，可减少用户负荷对载波信号的衰耗。
3、适配器的电源电路采用电容降压电路，有利于减小适配器的体积；内部载波甲类放大采用VMOS管，有利于增加输出载波电压；收发数据交换电路采用反相器联接与通常采用的485通迅电路相比较，因不需要在适配器内加装单片机，而使适配器的电路简单，工作可靠性提高。
图1是本载波电能表电表与适配器联接电路图；图2是本载波电能表适配器方框图；图3是本载波电能表光电隔离板电路图；图4是本载波电能表载波适配器电路原理图。
如附图2方框图给出的，本载波电能表的适配器由电源电路A、发送前级放大电路B、滑动甲类放大电路C、接收放大电路D、调制解调器电路E和数据交换电路F组成。其中电源电路A将交流220V电压转换成+150V、+5V、-5V直流电为其它电路提供电源。低压电网220V上由数据采集器来的载波信号至接收放大电路D进行放大后至调制解调器E，调制解调器E将载波信号解调成数据信号至数据交换电路F，数据交换电路至数据母线X、Y，然后由母线X、Y至各电表。各电表发回的数据经X、Y数据母线至数据交换电路F，由数据交换电路至调制解调器E，调制解调器E将数据变成载频信号，至发送前级放大电路B进行放大，放大后至滑动甲类放大电路C放大后至低压电网220V。
附图3给出了本载波电能表中光电隔离板的具体电路，其由数据母线X端来的数据至电阻5，电阻5的另一端至光耦6发送端的负极，光耦6发送端正极接数据母线Y，光耦6接收端的集电极接电表电源的+5V，光耦6接收端的发射极接电阻7和三极管8的基极，电阻7的另一端接电表电路的GND端，三极管8 的集电极接电阻9和各电表单片机的RXD′端，电阻9的另一端接电表的+5V。由电表单片机TXD′端来的数据至光耦10发送端的正极，光耦10发送端的负极接电阻11，电阻11的另一端接电表电源+5V，光耦10接收端的发射极接母线Y端，光耦10接收端的集电极至二极管12的负极，二极管12的正极至母线X端。
本载波电能表中适配器的具体电路由附图4给出，它具有电源电路A、发送前级放大电路B、滑动甲类放大电路C、接收放大电路D、调制解调器电路E和数据交换电路F几部分组成，其各部分的电路组成和工作原理如下电源电路A与交流220V火线相联接有电感13，电感13的另一端分别接电容14、电阻15和电阻23，电容14的另一端与电阻15的另一端并接后接至电阻16，电阻16的另一端分别接二极管17的负极和二极管18的正极，二极管17的正极接电容19和稳压二极管20的正极，电容19的另一端和稳压二极管20的负极接地同时接交流220V的零线；二极管18的负极接电容21和稳压二极管22的负极，电容21的另一端和稳压二极管22的正极接地；二极管17正极输出-5V，二极管18的负极输出+5V，为各级电路提供电源。电阻23的另一端接二极管24的正极，二极管24的负极分别接电容25、电阻26、三极管29的集电极和三极管30的集电极，电容25的另一端接地；电阻26的另一端分别接三极管29的基极和稳压二极管27的负极，稳压二极管27的正极接稳压二极管28的负极，稳压二极管28的正极接地；三极管29的发射极接三极管30的基极，三极管30的发射极接电容31，电容31的另一端接地；三极管30的发射极输出+150V电压为滑动甲类放大电路提供电源。
发送前级放大电路B该电路是将调制解调器ST7536来的载波信号进行放大后至滑动甲类放大。其电路组成为调制解调器ST7536的ATO端接至电阻32，电阻32的另一端接电阻33、电阻35和运放34的反相端，电阻33的另一端接地，电阻35的另一端接运放34的输出端，运放34的同相端接地；运放34输出放大了的载波信号给滑动甲类放大电路。
滑动甲类放大电路C该电路将发送前级放大电路来的载波信号进行放大后送到220V交流电网中，功放管45的偏压从载波信号进行整流获得，在无载波信号时，功放管45截止，发送载波信号时工作在甲类放大状态。其电路组成为从发送前级放大运放34输出端来的信号至电容36和电容43，电容36的另一端分别接二极管37的负极和二极管38的正极，二极管37的正极接地；二极管38的负极接电容39、电阻40和电阻41，电容39与电阻40的另一端接地；电阻41的另一端接功放管45的栅极和二极管42的负极，二极管42的正极接地；电容43的另一端接功放管45的栅极，功放管45的源极接电阻44，电阻44的另一端接地；功放管45的漏极接电容46和调频变压器47初级线圈的一端，其线圈的另一端与电容46并联后接+150V电压；调频变压器的次级线圈共有三个接头，其下端接地、中间接至接收放大电路、上端接电容48、电容48另一端接220V的火线。
接收放大器D该电路将收到的载波信号进行放大。其电路组成为与滑动甲类放大电路的高频变压器47的次级线圈中间端相接有电阻49，电阻49另一端接二极管50的负极、二极管51的正极、电阻53和运放52的反相端，二极管50的正极和二极管51的负极接地；电阻53的另一端接运放52的输出端，运放52的同相端接地，运放52的输出端接电阻54，电阻54的另一端接电阻55和ST7536的RAI端，电阻55的另一端接地。
调制解调器电路E其采用通用的ST7536调制解调器。
数据交换电路F该电路用于各电表与调制解调器之间的收发数据交换。其电路组成为从调制解调器的RXD端来的数据分别接电阻56和电阻57，电阻57的另一端接反相器58的输入端，反相器58的输出端接电阻60和电阻61，电阻60的另一端接+5V；电阻61的另一端接反相器62的输入端，反相器62的输出端接光耦63的发射端负极，其光耦63发射端的正极接电阻88，电阻88的另一端接+5V；光耦63接收端的发射极接-5V，光耦63接收端的集电集接母线X端，母线X端至各电表；电阻56的另一端接反相器59的输入端，反相器59的输出端接电阻67和光耦87发射端的正极，电阻67的另一端接+5V；与母线X端相接有电阻64，电阻64的另一端至反相器65的输入端，反相器65的输出端接电阻66和光耦87发射端的负极，电阻66的另一端接+5V；光耦87接收端的集电极接+5V；光耦87发射极接电阻68和电容70，电阻68的另一端接地；电容70的另一端接二极管69的负极和二极管71的正极，二极管69的正极接地；二极管71的负极接电容72、电阻73和电阻74，电容72的另一端和电阻73的另一端接地；电阻74的另一端接电容75和三极管76的基极，电容75的另一端接地；三极管76的发射极接地，三极管76的集电极接电阻86、电阻85和调制解调器的RX/TX端，电阻86的另一端接+5V；电阻85的另一端接反相器84的输入端，反相器84的输出端接至反相器79的输出端；与母线X端相接有电阻77和电阻78，电阻77的另一端接+5V；电阻78的另一端接反相器79的输入端，反相器79的输出端接至电阻80和电阻81一端，电阻80的另一端接+5V；电阻81的另一端接反相器82的输入端，反相器82的输出端接电阻83和调制解调器的TXD端，电阻83的另一端接+5V。
权利要求1.一种载波电能表，包括有置于电表箱内相并联的数块电表(1)，其特征是在每块电表(1)零线中串接由电感并联电容组成的高频阻波器(2)，在各电表内其单片机数据收发端配置有光电隔离电路板(3)，各电表通过光电隔离电路经数据收发母线联接由电源电路、发送前级放大电路、滑动甲类放大电路、接收放大电路、调制解调器电路和数据交换电路组成的载波适配器(4)。
专利摘要本实用新型是一种属于供电仪器的载波电能表，它包括有置于电表箱内相并联的数块电表，在每块电表的零线中串接有由电感并联电容组成的高频阻波器，在各电表内其单片机数据收发端配置有光电隔离电路板，各电表通过光电隔离电路经数据收发母线联接由电源电路、发送前级放大电路、滑动甲类放大电路、接收放大电路、调制解调器电路和数据交换电路组成的载波适配器。本载波电能表能够在低压电网结构相对复杂和接入电表较多时，实现同一变台内的所有电表的实时抄表、实时通断电，并可使电能表的配置成本相对降低。
文档编号G08C15/00GK2525526SQ0220671
公开日2002年12月11日 申请日期2002年2月7日 优先权日2002年2月7日
发明者程世良 申请人:程世良