專利名稱：帶時間碼接收器的電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電能自動測量技術(shù)，具體涉及一種帶時間碼接收器(以下簡稱“TCR”(Time Code Receiver))的分時計(jì)費(fèi)電能表。
對現(xiàn)有的電度表“網(wǎng)絡(luò)校時”及其優(yōu)缺點(diǎn)評述如下1)RS485網(wǎng)絡(luò)抄表校時，例如，中國專利號為ZL00253318.9公開的“智能脈沖電度表”的實(shí)用新型專利，對已連成RS485網(wǎng)絡(luò)的電表，采用RS485網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行校時。但是RS485網(wǎng)絡(luò)實(shí)際使用有限，需要很高成本，安全性不好。因此，實(shí)際使用受到限制；2)電力線載波通訊網(wǎng)絡(luò)抄表校時，例如中國專利號ZL95103729.3公開的“電網(wǎng)載波校時系統(tǒng)”，應(yīng)該說電力線載波通訊網(wǎng)絡(luò)抄表校時應(yīng)是最有前途的方法。但由于我國的電力線干擾大(按國標(biāo)，載波信號幅度不能大于6V)，同時，目前的電力線載波通訊技術(shù)應(yīng)用還不夠成熟，實(shí)際的使用有待于進(jìn)一步完善，因此，也受到限制。3)“無線網(wǎng)絡(luò)”抄表校時目前的“無線網(wǎng)絡(luò)”大多使用超短波頻段(315MHz以上)。此方法雖然省去了布線等成本，但是，實(shí)際使用中的機(jī)箱和建筑物干擾，使實(shí)際通訊距離大大縮短，過多的采集器、中繼器、集中器等又使成本提高。實(shí)際應(yīng)用受到限制。4)TV有線網(wǎng)絡(luò)抄表校時、Inter網(wǎng)絡(luò)抄表校時等，目前國內(nèi)還沒有應(yīng)用。
本實(shí)用新型上述技術(shù)問題這樣解決，構(gòu)造一種帶時間碼接收器的電能表，包括電流采樣單元CT和電壓采樣單元VT、與所述電流采樣單元CT和所述電壓采樣單元VT連接的計(jì)量單元，還包括與所述計(jì)量單元連接的MCU單元，與所述MCU單元連接的顯示單元、存儲單元和主副時鐘單元，其特征在于，還包括與所述MCU單元連接的時間碼接收單元。
在上述電能表中，所述時間碼接收單元包括時間碼接收芯片、與所述時間碼接收芯片連接的磁性天線。
在上述電能表中，所述MCU單元與時間碼接收單元之間進(jìn)行串行或4位并行通信，傳送包括年、月、日、時、分、秒在內(nèi)的經(jīng)過解碼的時間碼數(shù)據(jù)。
在上述電能表中，所述時間碼接收芯片為型號為T422xB系列的集成電路。
實(shí)施本實(shí)用新型提供的帶時間碼接收器的電能表，克服了以往電子式電能表校時技術(shù)存在的成本高、準(zhǔn)確度差、可靠性差、可行性不好等缺點(diǎn)，具有簡單、實(shí)用、可行、可靠性、成本低、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。由于本實(shí)用新型所采用的時間碼接收器使用的是中、長波(或FM波)，目前，美、英、德、日等國已使用TCR時間碼接收器技術(shù)用于民用多時區(qū)時間自動校時，例如鐘表的校時，而我國中、長波電臺設(shè)備都已閑置，如將之用于時間廣播，無須再投資，而時間碼接收器技術(shù)本身非常成熟、簡單、成本非常低、非常適合于電表校時。因此，本實(shí)用新型的電度表可以實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度、低成本、高可靠性的時間校正，同時受環(huán)境影響小，可充分利用國家廢棄閑置資源等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的電度表中的TCR單元總是處于“待命、接收”狀態(tài)，而時間碼由電臺以連續(xù)或定時斷續(xù)發(fā)送時間碼信息。
在電度表MCU與TCR芯片之間以串行或并行4位方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，來傳遞時間碼，由TCR芯片提供年、月、日、時、分、分隔符、空格等數(shù)據(jù)在內(nèi)的解碼數(shù)據(jù)。MCU與TCR芯片之間的串行數(shù)據(jù)位占空比格式可按約定方式例如國家或行業(yè)規(guī)范定義。例如，一個基本二進(jìn)制脈沖占空寬度為100ms；一個完整二進(jìn)制數(shù)據(jù)位周期為1秒；一幀數(shù)據(jù)共計(jì)60位，周期為1分鐘。為實(shí)現(xiàn)時間校正，電臺可間斷或連續(xù)發(fā)送時間碼。
圖2示出本實(shí)用新型的電度表上使用的TCR單元的電路原理圖。該單元以TCR芯片T4225B為核心，能接收中、長調(diào)幅波(FM波)的時間廣播數(shù)據(jù)，該時間碼發(fā)射臺可以是調(diào)幅或調(diào)頻電臺，以及其他通訊傳媒網(wǎng)等。該TCR芯片T4225B可低功耗、低電壓運(yùn)行(電流15μA，最低運(yùn)用電壓范圍1-2V均能可靠工作)，該TCR芯片T4225B除了具有接收時間碼電波解調(diào)功能，還具有解碼功能。該TCR芯片除了需要外部連接有包括晶振X1、X2，電容器P1、P2和P3外，其中，晶振及匹配電容用于選定接收頻率，此外，還連接有小型磁棒天線。通過與該磁棒天線，TCR單元可完成時間碼電波接收解調(diào)和解碼輸出任務(wù)。
本實(shí)用新型的電度表部分可接收TCR發(fā)來的數(shù)據(jù)，并根據(jù)約定格式進(jìn)行電表工作時鐘的校正，包括年、月、日、時、分、秒。秒的累計(jì)誤差≯0.1秒。由于我國目前尚未普遍起用中、長調(diào)幅波電臺，所以，暫時選用德國標(biāo)準(zhǔn)和模擬發(fā)射測試機(jī)通訊進(jìn)行對電表TCR校時。
上述本實(shí)用新型帶時間碼接收器的電能表實(shí)施例，已經(jīng)應(yīng)用于電子式復(fù)費(fèi)率電能表(單相和三相)及多功能表(單相和三相)中。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)達(dá)到以下性能指標(biāo)1)準(zhǔn)確度廣播時間的準(zhǔn)確度的達(dá)0.1ms2)時間校準(zhǔn)的準(zhǔn)確誤差≯0.1ms(無累計(jì)誤差)其中，載波頻率和數(shù)據(jù)格式等標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由廣電部或國家標(biāo)準(zhǔn)部門制定、發(fā)布。
權(quán)利要求1.一種帶時間碼接收器的電能表，包括電流采樣單元CT和電壓采樣單元VT、與所述電流采樣單元CT和所述電壓采樣單元VT連接的計(jì)量單元，還包括與所述計(jì)量單元連接的MCU單元，與所述MCU單元連接的顯示單元、存儲單元和主副時鐘單元，其特征在于，還包括與所述MCU單元連接的時間碼接收單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電能表，其特征在于，所述時間碼接收單元包括時間碼接收芯片、與所述時間碼接收芯片連接的磁性天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電能表，其特征在于，所述MCU單元與時間碼接收單元之間進(jìn)行串行或4位并行通信，傳送包括年、月、日、時、分、秒在內(nèi)的經(jīng)過解碼的時間碼數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電能表，其特征在于，所述時間碼接收芯片為型號為T422xB系列的集成電路。
專利摘要一種帶時間碼接收器的電能表，包括電流采樣單元CT和電壓采樣單元VT、與所述電流采樣單元CT和所述電壓采樣單元VT連接的計(jì)量單元，還包括與所述計(jì)量單元連接的MCU單元，與所述MCU單元連接的顯示單元、存儲單元和主副時鐘單元，其特征在于，還包括與所述MCU單元連接的時間碼接收單元。這種帶時間碼接收器的電能表，克服了以往電子式電能表校時技術(shù)存在的成本高、準(zhǔn)確度差、可靠性差、可行性不好等缺點(diǎn)，具有簡單、實(shí)用、可行、可靠性、成本低、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01R35/00GK2574063SQ0227253
公開日2003年9月17日 申請日期2002年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月13日
發(fā)明者張春林 申請人:深圳市貝納微電實(shí)業(yè)有限公司電子廠