专利名称：单相电子式载波多费率阀控电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能计量装置，具体涉及一种单相电子式载波多费率阀控电
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背景技术：
目前，在电力系统中，某一时刻各类用电设备消耗的电功率总和称为电力负荷。电 力负荷是随时间变化，可用日(或年)负荷曲线来描述，当电力负荷大量增加时，会形成电 网的负荷高峰，而当电力负荷大量减小时，又会形成电力负荷低谷，当负荷曲线上的峰值和 谷值之差很大时，会使发、供电设备的容量不能充分利用，运行不经济。我国许多电网在负 荷高峰时，经常拉闸限电；而在负荷低谷时则浪费严重，导致水电厂大量弃水，火电厂长时 间低负荷运行。供电公司在进行电量采集时，需要到每家每户查看电表，浪费人力资源，当 用户欠费时，也需要人工到用户家，进行断电。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种结构紧凑、设 计合理，工作可靠的单相电子式载波多费率阀控电能表。为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是由电能计量部分电路，继电 器控制电路，单片机接口电路，红外通讯电路，载波电路5组成，所述的电能计量部分电路 一端与负载线路连接，另一端与单片机接口电路单向连接，单片机接口电路与继电器控制 电路单向连接，与红外通讯电路和载波电路分别进行双向连接，所述的电能计量部分电路 包括电流采样单元U5、U6以及电压采样单元R11-R17，所述的继电器控制电路包括三极管 Q1-Q4、电阻R40-R45、Z3以及继电器REALAY1，三极管Q1-Q4串联连接，其基极分别与电阻 R40-R45串联，与继电器REALAY1串接在三极管Q1-Q4之间，所述的单片机接口电路包括 CPU中央处理单元TO，所述的红外通讯电路包括电阻R 34、电阻R37、红外接头U8、C48、电 阻R70、电阻R74、电阻R75、三极管Q16以及HL1，其中红外接头U8的VCC通过电阻R37与 红外接头U8的输出端ROUT相接，并通过电阻R 34与电源VDD相接，红外接头U8的输出端 ROUT串接C48后接地，红外接头U8的GND接地，三极管Q16的基极与电阻R70串接，三极 管Q16的发射极串接HLl后接地，三极管Q16的其集电极并接电阻R74和电阻R75后与电 源VDD相接，所述的载波电路包括U16。本实用新型的优点是1.分时有功电能计量(反向电能计入正向电能)，能贮存3个月的电量，数据转存 分界时间可在1 观日中任意指定日(自动抄表日)的任意时，缺省设置为每月1日零时 (即月末转存)；2.计时功能内置硬时钟具有日历、计时和自动闰年功能；3.显示功能通过IXD显示电表的运行状态、各种参数设置情况和各种计量数 据；[0009]4.通讯功能具有载波通讯接口和红外通讯接口，可以实现远程集中抄表；5.多费率功能可编程设置4种费率、8个时段，根据当前时间将电能计入不同的 费率中；6.负荷控制功能当用户负荷连续5分钟大于设定的负荷，电表自动断电，5分钟 后自动合闸；7.远程控制功能具备远程断、送电功能。本实用新型结构紧凑，设计合理，采用先进的电能计量专用芯片，与成熟的多费率 技术相结合设计而成，应用数字采样处理技术及SMT工艺，根据居民实际用电状况所设计、 制造的电能仪表。该表能实现分时计量，设定日自动转存数据，掌上电脑或PC机编程及抄表，LCD显 示等功能。该表可进行4种费率、12位表号设置，1 8时段的不同配置的多费率方式，并 具有电能测试脉冲输出功能和远程控制断送电功能。可通过掌上电脑或PC机进行红外通 讯或载波通讯、完成编程设置和抄表；也可通过红外完成人工抄表。

图1是本实用新型原理示意图；图2是本实用新型电能计量部分电路图；图3是本实用新型继电器控制电路图；图4是本实用新型单片机接口电路图；图5是本实用新型红外通讯电路图；图6是本实用新型载波电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。由图1-图6可知，本实用新型由电能计量部分电路1，继电器控制电路2，单片机 接口电路3，红外通讯电路4，载波电路5组成，所述的电能计量部分电路1 一端与负载线路 连接，另一端与单片机接口电路3单向连接，单片机接口电路3与继电器控制电路2单向 连接，与红外通讯电路4和载波电路5分别进行双向连接，所述的电能计量部分电路1包 括电流采样单元U5、U6(6)以及电压采样单元R11_R17(7)，所述的继电器控制电路2包括 三极管Q1-Q4⑶、电阻R40-R45 (9), Z3(10)以及继电器REALAY1 (11)，三极管Q1-Q4 (8)串 联连接，其基极分别与电阻R40-R45(9)串联，Z3(10)与继电器REALAY1 (11)串接在三极管 Ql-Q4(8)之间，所述的单片机接口电路C3)包括CPU中央处理单元TO (12)，所述的红外通 讯电路(4)包括电阻R34 (13)、电阻R 37 (14)、红外接头U8 (15)、C48 (16)、电阻R70 (17)、电 阻R74 (18)、电阻R75 (19)、三极管Q16 (20)以及HLl (21)，其中红外接头U8 (15)的VCC通过 电阻R 37(14)与红外接头U8 (15)的输出端ROUT相接，并通过电阻R 34(13)与电源VDD 相接，红外接头U8 (15)的输出端ROUT串接C48 (16)后接地，红外接头U8 (15)的GND接地， 三极管Q16Q0)的基极与电阻R70(17)串接，三极管Q16Q0)的发射极串接HLl (21)后接 地，三极管Q16Q0)的其集电极并接电阻R74(18)和电阻R75(19)后与电源VDD相接，所述 的载波电路5包括U16 (22)。
4[0023]电流采样信号采样经过电阻R18、电阻R17进入电能计量芯片U9的5、6脚，电压采 样信号经过电阻网络进入电能计量芯片U9的7、8脚，电能计量芯片U9对电流、电压信号进 行积分后，将电能信号转化为数字脉冲信号通过Ul传递给CPU中央处理单元TO (12)。电能表工作时，将电压、电流经取样电路分别取样后，由电能处理专用集成电路经 乘法运算后，送到CPU进行处理，最后，CPU将处理过的数据存储，根据需要送至显示部分、 通讯部分等输出设备，CPU根据需要对继电器进行跳、合间控制。
权利要求1.一种单相电子式载波多费率阀控电能表，包括单片机，其特征在于由电能计量部 分电路(1)，继电器控制电路O)，单片机接口电路(3)，红外通讯电路0)，载波电路(5) 组成，所述的电能计量部分电路(1) 一端与负载线路连接，另一端与单片机接口电路(3) 单向连接，单片机接口电路⑶与继电器控制电路⑵单向连接，与红外通讯电路⑷和 载波电路( 分别进行双向连接，所述的电能计量部分电路(1)包括电流采样单元TO、 U6(6)以及电压采样单R11_R17(7)，所述的继电器控制电路⑵包括三极管Q1-Q4(8)、电 阻R40-R45(9)、Z3(10)以及继电器REALAY1 (11)，三极管Q1-Q4 (8)串联连接，其基极分别 与电阻R40-R45(9)串联，Z 3(10)与继电器REALAY1 (11)串接在三极管Q1-Q4(8)之间， 所述的单片机接口电路C3)包括CPU中央处理单元冊(1幻，所述的红外通讯电路(4)包 括电阻 R34 (13)、电阻 R 37 (14)、红外接头 U8 (15)、C48 (16)、电阻 R70 (17)、电阻 R74 (18)、 电阻R75(19)、三极管Q16Q0)以及HLl (21)，其中红外接头U8 (15)的VCC通过电阻R 37(14)与红外接头U8(15)的输出端ROUT相接，并通过电阻R34(13)与电源VDD相接，红 外接头US(M)的输出端ROUT串接C48 (16)后接地，红外接头US(M)的GND接地，三极管 Q16(20)的基极与电阻R70(17)串接，三极管Q16Q0)的发射极串接HLl (21)后接地，三极 管Q16Q0)的其集电极并接电阻R74(18)和电阻R75(19)后与电源VDD相接，所述的载波 电路(5)包括U16 (22)。
2.根据权利要求1所述的单相电子式载波多费率阀控电能表，其特征在于电流采样 信号采样经过电阻R18、电阻R17进入电能计量芯片U9的5、6脚，电压采样信号经过电阻网 络进入电能计量芯片U9的7、8脚，电能计量芯片W对电流、电压信号进行积分后，将电能 信号转化为数字脉冲信号通过Ul传递给CPU中央处理单元TO (12)。
专利摘要一种单相电子式载波多费率阀控电能表，主要包括电能计量部分电路、继电器控制电路、单片机接口电路、红外通讯电路以及载波部分电路等。电能表工作时，电压、电流经取样电路分别取样后，由电能处理专用集成电路经乘法运算后，送到CPU进行处理，CPU将处理过的数据存储，根据需要送至显示部分、通讯部分等输出设备，CPU根据需要对继电器进行跳、合闸控制。本实用新型具备远程断、送电功能。
文档编号G01R11/57GK201926690SQ20102069768
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者任丽君, 卓正强, 段锋, 王忠义, 肖伟峰 申请人:深圳市龙电电气有限公司, 黑龙江龙电电气有限公司