专利名称：电能表测量用光电采样器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种电能表校验台上用的信号采样装置，具体地说是电能表测量用光电采样器。
背景技术：
光电采样器在采样时，由于其接收管和发光管的位置是固定不变的，因而其采样光路亦是固定不变的，所以在太近、太远的位置都不能接收到较强的信号，致使在这些位置的采集工作无法完成。另外，尽管有的光电采样器已能同时对机械式电能表和电子式电能表进行信号采集，但是对机械式电能表进行信号采集时只能在室内背光的条件下工作，且采集时接收管与电能表的间距范围较小，一般在10-30mm之间。同时由于光线变化带来的电信号亦附加到了有效信号上，很容易产生假信号。在采集电子式电能表的信号时，由于只能在固定的一段光谱范围内(由红光到红外间，一般小于55Hz)，而不能将由绿光到红外不同波段的光信号转换产生符合采集要求的电平变化，因而不能对更大波段范围内的光信号进行采集校验。

发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种能够调节光路、采集间距范围和波段范围都较宽的电能表测量用光电采样器。
为解决上述技术问题，本实用新型电能表测量用光电采样器包括壳体、透明端盖、位于壳体和透明端盖内的两发光管和接收管、发光电路、接收电路、信号处理电路、电压跟随器、AD转换器和微处理器，所述接收管的镜筒顶端固定有一两侧边带齿的齿条，所述两发光管的镜筒顶端分别固定有一齿轮，所述两齿轮与所述接收管镜筒顶端齿条的两侧边齿合在一起，在所述齿条的上端面上设有一突起，所述壳体上设有一滑块，所述齿条上的突起卡入所述滑块上设置的小孔内。
上述电能表测量用光电采样器，所述的接收电路是由接收管和数字电位器串联组成的。
上述电能表测量用光电采样器，所述的信号处理电路分两部分，分别为机械式电能表信号处理电路和电子式电能表信号处理电路，所述微处理器输出5KHz的方波，控制发光电路发出固定频率的振荡光束。
由于采用了上述技术结构，在对电能表进行信号采集时，只要轻轻推动滑块带动接收管作前后移动，就会相应地使两侧的发光管转动，这样就可调节两发光管之间的夹角，起到对光路进行调整的目的。因此，在远近不同的位置上通过调节两发光管的角度和接收管的前后位置，可使接收管在远近不同的位置均处于最佳接收状态，从而完成信号的采集工作。在采集机械式电能表的黑标时，通过微处理器产生的5KHz方波控制两发光管发出的固定频率振荡光束，经表盘反向到接收管，使其产生有固定频率的调制信号。这样通过检波工作便可将干扰信号滤掉，检出来的有效信号经积分电路处理便可回复到所需的较理想的信号。因此它可工作在光线变化强烈的环境，其采集间距范围较宽，在10-60mm范围内均可工作在最佳接收状态。在采集电子式电能表的频闪指示信号时，通过微处理器控制使两发光管不发光，以便让接收管只接收来自电子式电能表的指示信号。因不同波段的光对接收管产生的光电效应不同，该电路转换通过改变数字电位器的阻值使由绿光到红外不同波段的光信号指示均可以产生符合采集要求的电平变化，再通过AD、软件进行分析，无需阻容滤波，就能满足高频率要求，采集的频率范围可由＜55Hz扩大到＜500Hz。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。


图1是电能表测量用光电采样器的外部结构示意图；图2是接收管和发光管间的连接示意图；图3是相对于图2的俯视图；图4是光路变化示意图；图5是电能表测量用光电采样器的电路框图；图6是微处理器的工作流程逻辑框图；图7是发光电路的原理图；图8是接收电路的原理图；图9是电子式电能表的信号处理电路原理图；图10是机械式电能表的信号处理电路原理图。
具体实施方式
如图1-图3所示，电能表测量用光电采样器的机械结构包括壳体1、透明端盖2、位于壳体1和透明端盖2内的两发光管3和接收管4。接收管4的镜筒5顶端固定有一两侧边带齿的齿条6，两发光管3的镜筒7顶端分别固定有一齿轮8，两齿轮8与接收管4的镜筒5顶端的齿条6的两侧边齿合在一起，在齿条6的上端面上设有一突起9，壳体1上设有一滑块10，齿条6上的突起9卡入滑块10上设置的小孔内。通过推动滑块10使接收管4作前后移动，带动两侧的发光管3转动，就可调节两发光管3之间的夹角，从而起到对光路进行调整的作用(如图4所示)。如图5所示，电路控制部分包括发光电路、接收电路、信号处理电路、电压跟随器、AD转换器和微处理器，其中信号处理电路分为机械式电能表信号处理电路和电子式电能表信号处理电路。如图7所示，两发光管L1(3)、电阻R1、R2、R3和三极管连接组成了发光电路，微处理器产生的5KHz方波可控制发光电路发出固定频率的振荡光束。如图8所示，接收管L2(4)、数字电位器RV1串联组成接收电路，输出接收到的信号S1。数字电位器RV1的阻值由微处理器根据不同的工作条件调节控制。电子式电能表的信号处理电路由电阻R5、R6和运算放大器组成(如图9所示)，处理后输出S3。如图10所示，机械式电能表的信号处理电路中I表示带通滤波及放大回路，由电容C1、C2、电阻R7、R8、R9、R10和运算放大器组成。II表示积分整形及放大回路，由电阻R11、R12、R13、电容C3和运算放大器组成。该电路处理后输出信号S2。本实用新型中，电压跟随器、AD转换器、微处理器可根据其各自的特长选择。
权利要求1.电能表测量用光电采样器，包括壳体、透明端盖、位于壳体和透明端盖内的两发光管和接收管、发光电路、接收电路、信号处理电路、电压跟随器、AD转换器和微处理器，其特征在于，所述接收管的镜筒顶端固定有一两侧边带齿的齿条，所述两发光管的镜筒顶端分别固定有一齿轮，所述两齿轮与所述接收管镜筒顶端齿条的两侧边齿合在一起，在所述齿条的上端面上设有一突起，所述壳体上设有一滑块，所述齿条上的突起卡入所述滑块上设置的小孔内。
2.如权利要求1所述的电能表测量用光电采样器，其特征在于，所述的接收电路是由接收管和数字电位器串联组成的。
3.如权利要求1或2所述的电能表测量用光电采样器，其特征在于，所述的信号处理电路分两部分，分别为机械式电能表信号处理电路和电子式电能表信号处理电路，所述微处理器输出5KHz的方波，控制所述发光电路发出固定频率的振荡光束。
专利摘要本实用新型公开了一种电能表测量用光电采样器，包括壳体、透明端盖、两发光管、接收管、发光电路、接收电路、信号处理电路、电压跟随器、AD转换器和微处理器，接收管的镜筒顶端固定有一两侧边带齿的齿条，两发光管的镜筒顶端分别固定有一齿轮，两齿轮与接收管镜筒顶端齿条的两侧边齿合在一起，在齿条的上端面上设有一突起，该突起卡入壳体上设置的滑块上的小孔内。本实用新型通过调节两发光管之间的夹角而实现对光路的调整目的，使接收管在远近不同的位置均处于最佳接收状态，并可对由绿光到红外不同波段的光信号进行采集，采集的波段范围扩大到＜500Hz，工作间距范围可达10－60mm。
文档编号G01R35/04GK2570798SQ0226648
公开日2003年9月3日 申请日期2002年8月22日 优先权日2002年8月22日
发明者蒋明祥 申请人:蒋明祥