專利名稱：智能卡式節(jié)能保護(hù)型電度表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電測(cè)量儀器。
目前，我國工業(yè)和民用電度表均為機(jī)械感應(yīng)式電度表，由于存在精確度低、人工抄表計(jì)費(fèi)、費(fèi)工、費(fèi)時(shí)等缺點(diǎn)，因此國內(nèi)外的很多人都先后提出用智能卡式的電度表來取代傳統(tǒng)電度表，由于種種原因各種智能卡式的電度表都末能實(shí)施。專利號(hào)為94201927·X的名為電量予收費(fèi)電表，該電表是由機(jī)械計(jì)量裝置、電子計(jì)量裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、報(bào)警器、控制裝置和用戶卡構(gòu)成的。用戶卡為E2PROM，控制裝置采用8031單片機(jī)。用戶卡E2PROM為2817A。用戶在用電過程中，電子計(jì)量裝置通過機(jī)械計(jì)量裝置測(cè)量用戶的使用電量，使用電量由單片機(jī)寫回用戶卡中并對(duì)用戶的予收費(fèi)電量進(jìn)行遞減，當(dāng)予收費(fèi)電量遞減到一定值時(shí)、由執(zhí)行機(jī)構(gòu)報(bào)警，提醒用戶購買新卡，當(dāng)予收費(fèi)電量遞減到零時(shí)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)切斷電網(wǎng)與用戶電器的連接。這種電量予收費(fèi)電表的優(yōu)點(diǎn)是可用于電力部門對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的宏觀控制及每個(gè)用戶的微觀管理，并對(duì)用戶卡重新填寫密碼值和予收費(fèi)電量值。由于該裝置中采用8031單片機(jī)，使得該裝置的功能少，并且該裝置的結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的是實(shí)現(xiàn)一種智能卡式節(jié)能保護(hù)型電度表，該裝置體積小、靈敏度高、抗干擾、功能多。
本實(shí)用新型的要點(diǎn)是，該智能卡式節(jié)能保護(hù)型電度表是采用89C51單片機(jī)對(duì)用電進(jìn)行智能管理和防護(hù)的裝置。該裝置是在標(biāo)準(zhǔn)電度表的基礎(chǔ)上加裝89C51單片機(jī)，從而大大提高用電的管理質(zhì)量和供電的安全和效率。
以下結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1為智能卡式節(jié)能保護(hù)型電度表的電路圖圖2為光耦接收電量信號(hào)的示意圖如圖1所示，智能卡式節(jié)能保護(hù)型電度表包括有標(biāo)準(zhǔn)電度表61、光耦62、單片機(jī)、IC卡座、單片機(jī)的電源電路，所述單片機(jī)為89C51，采用所述光耦62接收所述標(biāo)準(zhǔn)電度表61的電量信號(hào)，并通過所述光耦62的輸出端與該89C51單片機(jī)的引腳12連接，以對(duì)該89C51單片機(jī)輸入電量信號(hào)，所述IC卡座的引腳2、3、4、5、6、7、8分別與該89C51單片機(jī)的引腳6、7、8、1、2、3、4連接，以對(duì)所述IC卡座所儲(chǔ)存的予收費(fèi)電量進(jìn)行削減；在所述標(biāo)準(zhǔn)電度表61的原負(fù)載輸出端63連接的連接線65上串接可控硅SCR，該89C51單片機(jī)的引腳32接該可控硅SCR的控制極，以輸出控制信號(hào)。當(dāng)智能卡式節(jié)能保護(hù)型電度表工作時(shí)，由光耦62采集用電電量送入89C51單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)IC卡座所儲(chǔ)存的予收費(fèi)電量進(jìn)行削減，當(dāng)削減為零時(shí)，可控硅SCR關(guān)斷，用戶可更換新卡。用戶可拿IC卡到用電管理部門繳費(fèi)后重新填寫予收費(fèi)電量值。
如圖2所示，光耦可采用發(fā)光二極管D5進(jìn)行紅外線發(fā)射，采用三極BG1進(jìn)行紅外線接收，由電度表盤74的轉(zhuǎn)軸75上的遮光片76進(jìn)行遮光。
如圖1所示，所述89C51單片機(jī)的引腳21、22、23分別連接高收費(fèi)指示燈LED1、低收費(fèi)指示燈LED2、收費(fèi)指示燈LED3。89C51單片機(jī)在計(jì)價(jià)時(shí)采用兩種計(jì)價(jià)系數(shù)，即高峰用電系數(shù)和非高峰用電系數(shù)。高峰用電時(shí)，89C51單片機(jī)在計(jì)價(jià)時(shí)乘以高峰用電系數(shù)，并且收費(fèi)指示燈(黃色)LED3、高收費(fèi)指示燈(紅色)LED1亮；非高蜂用電時(shí)，89C51單片機(jī)在計(jì)價(jià)時(shí)乘以非高蜂用電系數(shù)，并且收費(fèi)指示燈(黃色)LED3、低收費(fèi)指示燈(綠色)LED2亮，這樣用高峰大電流高收費(fèi)、非高峰小電流收費(fèi)的兩種收費(fèi)價(jià)額來引導(dǎo)用戶進(jìn)行節(jié)能消費(fèi)，從而達(dá)到節(jié)能的效果。
該裝還采用多種安全用電的保護(hù)措施。
如圖1所示，所述標(biāo)準(zhǔn)電度表61的原負(fù)載輸出端63連接的連接線65和原負(fù)載輸出端64連接的連接線66上裝有高頻濾波器，該高頻濾波器是由線圈L1、L2和電容C1所組成，所述線圈L1、L2串接在所述連接線65上，所述電容C1的一端接所述線圈L1、L2的連接點(diǎn)上，其另一端接所述連接線66。
如圖1所示，所述連接線65和連接線66之間接有壓敏元件67。
如圖1所示，所述連接線66旁設(shè)有電流傳感器L3，該電流傳感器L3的一端和所述89C51單片機(jī)的引腳33連接。
當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)高頻干擾和雷電干擾時(shí)，該裝置經(jīng)過抗高頻輻射高頻濾波器，大電流過壓吸收器壓敏元件進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)供電線路出現(xiàn)過壓強(qiáng)電時(shí)，89C51單片機(jī)迅速關(guān)斷無觸點(diǎn)繼電器可控硅SCR，對(duì)用戶電器設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)用戶用電發(fā)生超負(fù)荷式短接時(shí)，可控硅SCR及時(shí)關(guān)斷，可以保護(hù)用戶人身安全。
如圖1所示，本實(shí)用新型的所述單片機(jī)的電源電路是由環(huán)形變壓器B和橋式整流電路D1-D4所組成，所述環(huán)形變壓器B的原線圈的兩端分別接連接線65和連接線66，所述橋式整流電路D1-D4的電源輸出端V+和所述89C51單片機(jī)的引腳31連接。
用戶所使用的IC卡的型號(hào)為AT88SC101、AT88SC102、AT88SC200等等，本產(chǎn)品中的IC卡座的型號(hào)為AMP1024。
如圖1所示，標(biāo)準(zhǔn)電度表的電源輸入端69、70、為該裝置的電源輸入端，該裝置的負(fù)載輸出端71、72分別為連接線65、66的另一端。標(biāo)號(hào)73為用戶的負(fù)載。
本實(shí)用新型由于采用了89C51單片機(jī)分別對(duì)電壓、電流采樣，并控制無觸點(diǎn)繼電器及時(shí)關(guān)斷，其原理不同于熔絲保險(xiǎn)熱燒毀的原理，所以供電通斷轉(zhuǎn)換時(shí)間可在12ms內(nèi)完成，從而大大提高了用電的安全可靠性。本裝置不但對(duì)用電進(jìn)行IC卡收費(fèi)，而且還對(duì)用電施實(shí)高峰用電高收費(fèi)和非高峰用電低收費(fèi)的管理，起到節(jié)能作用。該裝置對(duì)超負(fù)荷用電和負(fù)載短接進(jìn)行保護(hù)性斷電，當(dāng)用電恢復(fù)正常后自動(dòng)恢復(fù)供電。本裝置可防止高頻干擾和雷電干擾，對(duì)用戶使用微機(jī)、音響、錄象機(jī)、電視機(jī)等現(xiàn)代電氣化設(shè)備起到良好的保護(hù)作用，同時(shí)也防止用戶對(duì)市電電網(wǎng)的污染。本裝置在今后現(xiàn)代化的家庭中將會(huì)受到人們的廣泛歡迎。
權(quán)利要求1.一種智能卡式節(jié)能保護(hù)型電度表，該裝置包括有標(biāo)準(zhǔn)電度表(61)、光耦(62)、單片機(jī)、IC卡座、單片機(jī)的電源電路，其特征在于所述單片機(jī)為89C51，采用所述光耦62接收所述標(biāo)準(zhǔn)電度表61的電量信號(hào)，并通過所述光耦62的輸出端與該89C51單片機(jī)的引腳(12)連接，以對(duì)該89C51單片機(jī)輸入電量信號(hào)，所述IC卡座的引腳(2、3、4、5、6、7、8)分別與該89C51單片機(jī)的引腳(6、7、8、1、2、3、4)連接，以對(duì)所述IC卡座所儲(chǔ)存的予收費(fèi)電量進(jìn)行削減；在所述標(biāo)準(zhǔn)電度表61的原負(fù)載輸出端63連接的連接線65上串接可控硅SCR，該89C51單片機(jī)的引腳(32)接該可控硅SCR的控制極，以輸出控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能卡式節(jié)能保護(hù)型電度表，其特征在于所述89C51單片機(jī)的引腳(21、22、23)分別連接高收費(fèi)指示燈LED1、低收費(fèi)指示燈LED2、收費(fèi)指示燈LED3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能卡式節(jié)能保護(hù)型電度表，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)電度表61的原負(fù)載輸出端(63)連接的連接線(65)和原負(fù)載輸出端(64)連接的連接線(66)上裝有高頻濾波器，該高頻濾波器是由線圈L1、L2和電容C1所組成，所述線圈L1、L2串接在所述連接線65上，所述電容C1的一端接所述線圈L1、L2的連接點(diǎn)上，其另一端接所述連接線(66)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能卡式節(jié)能保護(hù)型電度表，其特征在于所述連接線65和連接線66之間接有壓敏元件(67)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能卡式節(jié)能保護(hù)型電度表，其特征在于所述連接線(66)旁設(shè)有電流傳感器L3，該電流傳感器L3的一端和所述89C51單片機(jī)的引腳(33)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能卡式節(jié)能保護(hù)型電度表，其特征在于所述單片機(jī)的電源電路是由環(huán)形變壓器B和橋式整流電路D1-D4所組成，所述環(huán)形變壓器B的原線圈的兩端分別接連接線(65)和連接線(66)，所述橋式整流電路D1-D4的電源輸出端V+和所述89C51單片機(jī)的引腳(31)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電測(cè)量儀器，本裝置包括有標(biāo)準(zhǔn)電度表、光耦、89C51單片機(jī)、IC卡座、單片機(jī)的電源電路，采用光耦接收標(biāo)準(zhǔn)電表的電量信號(hào)并輸入到89C51單片機(jī)中，由89C51單片機(jī)對(duì)IC卡座所儲(chǔ)存的預(yù)收費(fèi)電量進(jìn)行削減。本裝置還對(duì)用電實(shí)施高峰用電高收費(fèi)和非高峰用電低收費(fèi)的管理，有節(jié)能作用。本裝置還設(shè)有高頻濾波器、壓敏器件、電流傳感器、無觸點(diǎn)繼電器，可對(duì)超負(fù)荷用電和負(fù)載短接進(jìn)行保護(hù)性斷電，并可防止高頻干擾和雷電干擾。
文檔編號(hào)G01R11/56GK2218930SQ94247480
公開日1996年1月31日 申請(qǐng)日期1994年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月17日
發(fā)明者高林平, 杜雄豪 申請(qǐng)人:北京市大高電子技術(shù)研究所