一種防止電表pcb板工頻磁場啟動的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法，包括下列步驟：提供N塊PCB板；N塊板平行安裝于一個電表內(nèi)；在每一塊PCB板上安裝電氣組件，以形成X個閉合回路；計算出X個閉合回路的面積Sx；將X個面積Sx進(jìn)行全部疊加，使得Sn最小。本發(fā)明PCB板可抗任意方向工頻磁場0.5mT干擾，生產(chǎn)工藝簡單，易實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。
【專利說明】—種防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及智能電表技術(shù)，尤其涉及一種防止電表內(nèi)PCB板上電氣回路工頻磁場啟動的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]國網(wǎng)2013年新標(biāo)準(zhǔn)《單相智能電能表技術(shù)規(guī)范》對0.5mT工頻磁場無負(fù)載要求:電能表處于工作狀態(tài)，電流線路無電流，將其放置在0.5mT工頻磁場干擾中，電能表的測試輸出不應(yīng)產(chǎn)生多于一個的脈沖。
[0003]為了滿足國家電網(wǎng)公司2013年新標(biāo)準(zhǔn)《單相智能電能表技術(shù)規(guī)范》對0.5mT工頻磁場無負(fù)載要求，本發(fā)明目的是提供一種防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法，該技術(shù)使得電表PCB板電氣組件結(jié)構(gòu)緊湊,生產(chǎn)工藝簡單，可抗任意方向工頻磁場干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供一種設(shè)計電表PCB板的工藝或方法，能夠有效抑制或減低工頻電磁感應(yīng)磁場的強(qiáng)度，防止電表焊盤電氣組件收到干擾。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案:防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法實(shí)施例，用于抑制電表內(nèi)部PCB板上焊盤部分的工頻磁場產(chǎn)生部所感生出的磁場，所述的工頻磁場產(chǎn)生部包括多個相互連接且構(gòu)成閉合回路的電子元器件，其改進(jìn)在于包括下列步驟:在所述的電表中提供N塊PCB板，這N塊PCB板相互平行安裝于此電表內(nèi)；在每一塊PCB板上焊接若干個電子元器件，以構(gòu)成X個閉合回路；計算出每一個閉合回路的截面積Sx ;將此N塊PCB板上的X個閉合回路的截面積Sx全部進(jìn)行相互疊加，使得疊加后的截面積Sn最小。
[0006]在一個實(shí)施例中，在這X個閉合回路中，其等所感生出的電磁感應(yīng)磁場強(qiáng)度B滿足:
[0007]B = Bmsin ω t, (1)
[0008]其磁通量-滿足關(guān)系式:
[0009]
φ = NSBm cos Θ sin 0.)t, 2.)
[0010]其中N為x個閉合回路總數(shù)，S為此閉合回路的截面積，θ為云與截面的法線夾角，其中當(dāng)工頻磁場以垂直方向穿過多個閉合回路時，對于每一個單個閉合回路而言，理想情形下考慮為Θ =0時，Sincot=l，可知磁通量f直接取決于截面積Sx。
[0011]在一個實(shí)施例中，所述電子元器件是焊接在PCB板的正面或反面。
[0012]在一個實(shí)施例中，焊接在所述的PCB板正面與反面上的電子元器件構(gòu)成不同的閉合回路，其閉合回路的電流不同，所感生出的磁場在方向上構(gòu)成相互疊加或抵消，以此抑制工頻磁場的強(qiáng)度。[0013]在一個實(shí)施例中，所述的工頻磁場的強(qiáng)度可以被抑制為零。
[0014]在一個實(shí)施例中，在所述的電子元器件中包括錳銅引線，其與外接負(fù)載構(gòu)成的閉合回路截面積為Sy。
[0015]在一個實(shí)施例中，所述的外接負(fù)載為內(nèi)置繼電器錳銅電阻。
[0016]進(jìn)一步地，所述的繼電器錳銅電阻與錳銅引線以左右或上下對稱的方式加以接線，以使得其上產(chǎn)生的工頻磁場強(qiáng)度為零。 [0017]在一個實(shí)施例中，為了控制截面積Sy，定制錳銅引線的長度不超過8mm。
[0018]在一個實(shí)施例中，根據(jù)L = 2 Ji r得知，截面Sy的半徑為r≤2.547mm。
【具體實(shí)施方式】
[0019]防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法的實(shí)施例中包括下列步驟:提供1塊PCB板，安裝于一個電表內(nèi)；在？08板的焊盤上安裝電氣組件，按照電流1+和1-的流向，形成了例如4個閉合回路；分別計算出這4個閉合回路的截面積S5，S6，S7和Sy ;根據(jù)式(1)的關(guān)系，當(dāng)Θ =0時，Sin ω t=l，可知磁通量φ取決于截面積S ;將4個面積進(jìn)行全部疊加，使得截面積S最小。
[0020]在一個實(shí)施例中，所述電氣組件是焊接在PCB板的正面或反面。由于焊接的方向不同，因此使得焊接后形成的閉合回路中產(chǎn)生了不同的電流方向。其中一個截面S6的電流方向?yàn)槟鏁r針方向，而最大的截面S5的電流方向?yàn)轫槙r針方向，同樣地，截面S7的電流方向?yàn)槟鏁r針，而Sy的閉環(huán)電流方向亦為逆時針。因此，因?yàn)榇磐康姆较虿煌?，且直接取決于S，則這個PCB板上總的局部磁通量取決于Sx = S5—S6—S7—Sy,按照比例加以設(shè)計出的Sx較佳地為0。
[0021]在另一方面，提供一種接線端接出的錳銅引線，其具有正負(fù)端L+和L-，其中為了防止Sy過大，定制錳銅線開口長度(即前述截面Sy的周長)不能超過8mm。而其中根據(jù)周長公式L = 2 π r得知，截面Sy的等效半徑r < 2.547mm。
[0022]在另一方面，給出了另一個PCB板的實(shí)施例，其中將電子元器件設(shè)計的較為緊湊，形成一個較小的截面積S3和Sn，而S3和Sn的電流方向均為順時針，因此總的截面積Sx =S3+Sn。這樣雖然會產(chǎn)生工頻磁場，但是可以將其控制在一個誤差允許的范圍內(nèi)。
[0023]工業(yè)實(shí)用性分析
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明氣組件結(jié)構(gòu)緊湊，可抗任意方向工頻磁場(0.5mT)干擾生產(chǎn)工藝簡單，易實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。
[0025]均勻交變磁場為(由通交變電流的閉合回路產(chǎn)生)
[0026]B = Bmsin ω t (式 1)
[0027]磁場中一探測閉合回路的磁通量為
[0028]
φ - NSBm cos0 sin a)t(式 2 )
[0029]式中:N為閉合回路數(shù)，S為該閉合回路的截面積，Θ為云與閉合回路法線夾角。閉合回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法，用于抑制電表內(nèi)部PCB板的工頻磁場產(chǎn)生部所感生出的磁場，所述的工頻磁場產(chǎn)生部包括多個相互連接且構(gòu)成閉合回路的電子元器件，其特征在于包括下列步驟:在所述的電表中提供N塊PCB板，這N塊PCB板相互平行安裝于此電表內(nèi)；在每一塊PCB板上焊接若干個電子元器件，以構(gòu)成X個閉合回路；計算出每一個閉合回路的截面積Sx ；將此N塊PCB板上的X個閉合回路的截面積Sx全部進(jìn)行相互疊加，使得疊加后的截面積Sn最小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法，其特征在于:在這X個閉合回路中，其等所感生出的電磁感應(yīng)磁場強(qiáng)度B滿足:B = Bmsin ω t, (1)其磁通量Ψ滿足關(guān)系式:φ = NSBm cos Θ sin cot⑵其中N為X個閉合回路數(shù)，S為此閉合回路的截面積，Θ為i與截面的法線夾角，其中:當(dāng)工頻磁場以垂直方向穿過所述的閉合回路時，在前述公式(2)中Θ =0且ω =90°時，cos Θ = 1, Sincot=l,可知磁通量—直接取決于截面積Sx。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法，其特征在于:所述電子元器件是焊接在PCB板的正面或反面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法，其特征在于:焊接在所述的PCB板正面與反面上的電子元器件構(gòu)成不同的閉合回路，其閉合回路的電流不同，所感生出的磁場在方向上構(gòu)成相互疊加或抵消，以此抑制工頻磁場的強(qiáng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法，其特征在于:所述的工頻磁場的強(qiáng)度為零。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法，其特征在于:在所述的電子元器件中包括錳銅引線，其與外接負(fù)載構(gòu)成的閉合回路截面積為Sy。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法，其特征在于:所述的外接負(fù)載為繼電器錳銅電阻。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法，其特征在于:所述的繼電器錳銅電阻與錳銅引線以左右或上下對稱的方式加以接線，以使得其上產(chǎn)生的工頻磁場強(qiáng)度為零。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法，其特征在于:為了控制截面積Sy，定制錳銅引線的長度不超過8mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的防止電表PCB板工頻磁場啟動的方法，其特征在于:根據(jù)L=2 31 r得知，截面Sy的半徑為r < 2.547mm。
【文檔編號】G01R11/02GK103698564SQ201310733628
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】宋錫強(qiáng), 楊草田, 范卓霞, 余洪純 申請人:華立儀表集團(tuán)股份有限公司