專利名稱：高空電表箱電子抄表儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種抄表裝置，特別是一種不需高攀即可對高空電表讀數(shù)的電子抄表儀。
目前除了人工抄表以外，報(bào)道了許可遠(yuǎn)程抄表設(shè)備，需要較大投資，實(shí)施不方便。還未見小型手持抄表儀的報(bào)道。
本實(shí)用新型目的是提供一種高空電表箱電子抄表儀。
本實(shí)用新型發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種高空電表箱抄表儀，由手持的抄表顯示儀和附加在高空電表上的數(shù)據(jù)采集電路組成，其特征是手持的抄表顯示儀包括對欲測量電表進(jìn)行編碼消噪置數(shù)及加減置數(shù)(1)、將編碼信號調(diào)制和發(fā)射的地址用戶碼的形成及編碼調(diào)制紅外發(fā)射(2)、接收并顯示電表測量值的紅外接收譯碼數(shù)據(jù)處理及顯示(3)，附加在高空電表上的數(shù)據(jù)采集電路由被測量電表群公用部分和單個(gè)電表上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)成，所述的公用部分包括紅外信號放大解碼地址的產(chǎn)生(A)、數(shù)據(jù)采集處理(B)、編碼調(diào)制發(fā)射(C)、主副電源系統(tǒng)組成；所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由光電式數(shù)據(jù)采集保持(A′)、數(shù)據(jù)存儲與處理(B′)、數(shù)據(jù)的輸出(C′)組成。
本實(shí)用新型中的采集電表轉(zhuǎn)數(shù)是采用光電開關(guān)安裝在電表的齒輪傳動(dòng)部分。
其中的鍵盤編碼消噪置數(shù)及加減置數(shù)(1)中采用在BCD編碼器IC1通過二極管VD3、VD4產(chǎn)生高位Q4低3位，由VD1、VD2送到IC的D0或D1，而得到完整的4位8421碼。
本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是1、抄表準(zhǔn)確——本設(shè)計(jì)充分應(yīng)用了當(dāng)代電子技術(shù)，原理非同其它，結(jié)構(gòu)比較新穎，電表度數(shù)的采集和抄表數(shù)值的顯示，準(zhǔn)確可靠，讓人放心，十分有利于城鄉(xiāng)電管人員公正、合理收費(fèi)；
2、省時(shí)省力——使用這種儀器，由于人員不必攀高，操作就在地面，而且“一器百用”；這與傳統(tǒng)的手工方法相比，確實(shí)既省時(shí)、又省力，而且比較安全，很受電管人員及農(nóng)民所喜愛；3、價(jià)格低廉——與目前已有的其它抄表器具相比，其價(jià)格確實(shí)低，購買較便宜。
4、節(jié)約人力——我國城鄉(xiāng)電管部門由于多數(shù)地區(qū)至今實(shí)行人工抄表，方法落后，用人較多，浪費(fèi)較大；今后如果使用并推廣本產(chǎn)品，由于方法先進(jìn)，而且“一器百用”，可以做到一人頂十人，節(jié)約人力又經(jīng)濟(jì)，其效果是令人震驚的！
圖1為抄表顯示儀原理簡圖。
圖2為抄表顯示儀工作原理圖。
圖3為電表數(shù)據(jù)采集電路原理簡圖。
圖4為電表數(shù)據(jù)采集電路公用部分原理圖。
圖5為電表數(shù)據(jù)采集電路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理圖。
實(shí)施例
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式和工作原理做詳細(xì)說明本實(shí)用新型大體是由以下兩大部分所組成第一、抄表顯示儀；第二、附加在高空電表上的數(shù)據(jù)采集電路。各部分詳細(xì)電路組成為一、抄表顯示儀該部分是由以下三小部分組成(1)鍵盤編碼消嗓置數(shù)及加減置數(shù)；(2)地址用戶碼的形成及編碼調(diào)制紅外發(fā)射；(3)紅外接收譯碼數(shù)據(jù)處理及顯示。以上各個(gè)組成部分的工作原理是第(1)小部分——由于BCD編碼器IC1(4532)只能編制輸出3位二進(jìn)制編碼，無第4位，即8與9，為此通過二極管VD3；VD4產(chǎn)生高位Q4低3位，由VD1，VD2送到IC1的D0或D1，從而得到完整的4位8421碼，送入IC2、IC3(4510)輸入端，按動(dòng)數(shù)字鍵，產(chǎn)生4位BCD碼的同時(shí)，IC1的GS信號經(jīng)R1，C1積分延時(shí)消噪后送入IC4的CP端，這時(shí)IC4(4017)的Q1跳變?yōu)楦唠娖?，與IC1的GS信號加至與門輸入端，該輸出端由低變高，加到IC2的置數(shù)端使其有效，從而存儲下由IC1送來代表十位地址的BCD碼，松開數(shù)字鍵，再選定所需的數(shù)安鍵按下，IC1的GS信號又經(jīng)R1C2積分延時(shí)作為CP信號使IC4的Q2端跳變?yōu)楦唠娖郊拥降诙€(gè)與門輸入端，輸出端加至IC3的置數(shù)端，使其有效存儲代表個(gè)位的BCD碼，當(dāng)完成十位個(gè)位置數(shù)后松開數(shù)字鍵，IC1的EO端高電平經(jīng)R2，C1積分延時(shí)后與前次置時(shí)數(shù)時(shí)IC4產(chǎn)生的Q2信號加至第3個(gè)與門，輸出端跳變?yōu)楦唠娖?，使IC4的R端復(fù)位，為下次置數(shù)做好準(zhǔn)備。為了方便的置數(shù)，可以進(jìn)行加減置數(shù)，當(dāng)加計(jì)數(shù)鍵K1按下后，K1通過VD5下拉計(jì)器IC9為低電平，從而使IC9的Q9輸出頻率為1.28HZ的脈沖信號加IC2與IC3的CP端，由于K1使IC3的計(jì)數(shù)充許端CI為零，所以IC3與IC2按1.28HZ的頻率依次加計(jì)數(shù)。IC2與IC3輸出端呈現(xiàn)出個(gè)位到百位BCD信號不斷遞加，當(dāng)按動(dòng)減計(jì)數(shù)鍵K3時(shí)IC2與IC3加減功能端U/D低電平并通過CP6使IC3的CI為低電平有效，通過VD6、VD5下拉計(jì)數(shù)器IC9的R使其有效，向IC2與IC3的CP端提供脈沖，IC1、IC2輸出BCD碼從低位到高位依次遞減，從而完成其加減計(jì)數(shù)。第(2)小部分——在完成個(gè)位、十位置數(shù)以后，IC2送出代表十位的BCD碼到IC5(2262)地址端A6至A8，同時(shí)還送給IC6(4511)BCD譯碼驅(qū)動(dòng)七段顯示電路，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示代表十位的地址編號。IC3送出個(gè)位BCD碼到IC5的數(shù)據(jù)端A至D，同時(shí)又送給IC7以便驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示個(gè)位地址編號。IC5的A1至A4為機(jī)身碼，通過三態(tài)開關(guān)完成。按動(dòng)抄表鍵K3時(shí)IC5的IN為低電平，于是OUT端輸出經(jīng)內(nèi)部編碼代表地址及數(shù)據(jù)信號的數(shù)學(xué)信號，通過與門調(diào)制40KHZ的高頻信號，經(jīng)過放大后由紅外發(fā)射管發(fā)射出去。第(3)部分——當(dāng)抄表顯示儀上的紅外線接收器接收到來自于高空電表附加電路發(fā)出的紅外數(shù)據(jù)信號經(jīng)9013放大后送入IC10(2272)IN端進(jìn)行處理比較，接收到信號中包含三態(tài)地址信號與IC10的地址信號A1到A8狀態(tài)相同時(shí)IC10的OT輸出高電平狀態(tài)信號，數(shù)據(jù)輸出端A、B、C、D輸出數(shù)據(jù)信號送給IC12到IC16的BCD鎖存譯碼驅(qū)動(dòng)器的輸入端待處理，IC10的OT信號經(jīng)反相器I7反相后送給IC9的R端和IC8的RB端，使兩個(gè)計(jì)數(shù)器有效，經(jīng)過16個(gè)時(shí)鐘后，IC8的Q2B為高電平且經(jīng)二極管VD7、VD8電阻R7鎖定時(shí)鐘脈沖對由IC9的Q2送來的脈沖時(shí)鐘再無作用。同時(shí)把IC8鎖定的Q2高電平送到反相器I6和IC11的CP端，此時(shí)IC11的Q1變?yōu)楦唠娖?，并加至與非門I1輸入端，由于反相器I6輸出端使IC8的RA為低電平，IC8的CPA經(jīng)過IC9的Q1端開始計(jì)數(shù)經(jīng)過4個(gè)脈沖后，IC8的Q1為高電平且加到五與非門的公共端，由于與非門I1另一端已被IC11的Q加上高電平，所以I1輸出低電平到IC12的存儲數(shù)據(jù)控制端LE，使得其存儲并顯示來自IC10數(shù)據(jù)端提供的BCD電量數(shù)據(jù)據(jù)的第一位，由于電表上的五個(gè)四位BCD數(shù)據(jù)據(jù)要分五次傳送，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)數(shù)據(jù)傳送后，接下來傳送第二個(gè)數(shù)據(jù)，因要對其進(jìn)行編解碼，所以使得IC10的OT狀態(tài)端在區(qū)間為低電平，這個(gè)低電平正好使IC8的RA與RB復(fù)位，為開始新的計(jì)數(shù)做好準(zhǔn)備。經(jīng)過解碼后，第二個(gè)數(shù)據(jù)到來將數(shù)據(jù)碼送給IC12到IC16數(shù)據(jù)輸入端。IC8的CPB又開始計(jì)數(shù)，鎖定時(shí)鐘脈沖后又使IC8的CPA有效，當(dāng)Q1A有效時(shí)使五門與非門公共端為高電平，不同的是IC8鎖定的脈沖加到IC11的CP端，使Q2跳變?yōu)楦唠娖郊拥脚c非門I2，從而使IC13的LE有效存儲并顯示第二位數(shù)據(jù)信號。如此往復(fù)直到五個(gè)數(shù)據(jù)傳送完畢。由于傳送第一個(gè)BCD數(shù)據(jù)時(shí)，IC8的Q2B向IC11的CP端提供脈沖，該狀態(tài)端便由高變低，并通過VD9下拉IC9的R為低電平，所以IC9在振蕩器作用下，始終計(jì)數(shù)，當(dāng)五個(gè)數(shù)據(jù)傳送完畢后，剛好經(jīng)過4096分頻，IC9的Q12端輸出高電平，加到IC11的R端使其復(fù)位。IC11的狀態(tài)端Q0由低變高，經(jīng)R8點(diǎn)亮LDD指示燈。并且使下拉二極管VD9無效，IC9則復(fù)位，完成其操作。
二、數(shù)據(jù)采集電路附加在高空電表上的數(shù)據(jù)采集電路是由公用部分和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所組成。其詳細(xì)電路圖為(1)公用部分——A、紅外信號放大解碼地址的產(chǎn)生附加在高空電表箱上的紅外接收器，當(dāng)它接收到抄表顯示儀發(fā)送的紅外信號經(jīng)解調(diào)放大，送給IC4(2272)在內(nèi)部進(jìn)行地址碼及數(shù)據(jù)碼的處理，首先鑒別地址碼A1到A4的三態(tài)機(jī)身碼和A5到A8的用戶通過BCD開關(guān)設(shè)定的片選地址碼如果相符，數(shù)據(jù)輸出端A、B、C、D輸出代表個(gè)位地址的信號，同時(shí)IC4狀態(tài)端OT輸出跳變后的高電平信號。
B、數(shù)據(jù)采集處理由IC4(2272)輸出的A、B、C、D地址信號送入IC5(4028)BCD譯碼器進(jìn)行譯碼，輸出相應(yīng)的五與非門Ix的公共端，IC4的狀態(tài)信號OT送入計(jì)數(shù)器IC1與IC2復(fù)位端進(jìn)行復(fù)位，為處理電量數(shù)據(jù)做好準(zhǔn)備。當(dāng)抄表顯示儀上的K3鍵松開后，IC4的狀態(tài)端OT則跳變?yōu)榈碗娖?，IC1和IC2有效開始計(jì)數(shù)，首先由IC1振蕩分頻器的Q14經(jīng)分頻后，送給IC2時(shí)鐘端CP時(shí)鐘信號，當(dāng)IC2的D2跳為高電平時(shí)，把該信號送給五與非門I1和二極管VD1端，I1門經(jīng)反相后送給電表上的電子開關(guān)上，選中一組BCD電量數(shù)據(jù)，由于電子開關(guān)在轉(zhuǎn)換中經(jīng)過了反相，所以該組BCD數(shù)據(jù)在送入發(fā)射處理器前經(jīng)過I6到I反相校正后送入IC3(2262)數(shù)據(jù)輸入端A、B、C、D如此順序，IC2的Q3、Q4、Q5、Q6依次跳變?yōu)楦唠娖叫盘枺謩e選中五與非門剩余的I2、I3、I4、I5門，經(jīng)過反相后選中相應(yīng)的電子開關(guān)，經(jīng)過往復(fù)變相后，則把實(shí)際代表電量數(shù)值的BCD數(shù)據(jù)送到IC3的A、B、C、D端，從而做好了數(shù)據(jù)采集處理。C、編碼調(diào)制發(fā)射電表上第一個(gè)BCD數(shù)據(jù)送到IC3數(shù)據(jù)上時(shí)，IC2的D2端送出的電平信號，加至二極管VD1上，它再送給與非門I6端口上，由于此時(shí)IC1的Q14時(shí)鐘端此時(shí)還為高電平，所以它與VI1的作用下使I6為低電平后，送到IC3(2262)的IN端，使其有效后，經(jīng)過IC3內(nèi)部編碼處理之后，由OUT端輸出脈沖數(shù)據(jù)信號，加至與門電路調(diào)制4CKH的高頻振蕩器，經(jīng)放大后由紅外管發(fā)射出數(shù)據(jù)信號，隨后，IC1的Q14時(shí)鐘的第二脈沖到來通過五與門電子開關(guān)選中數(shù)據(jù)單元后，又通過IC1的Q14正脈沖與IC2的D3二極管VD2經(jīng)反相器I6送有效低電平到IC3的IN端發(fā)送第二個(gè)BCD數(shù)據(jù)，如此進(jìn)行往復(fù)，當(dāng)五個(gè)BCD數(shù)據(jù)完成傳送后，IC1的Q14第6個(gè)脈沖加到IC2的CP端，Q7跳變?yōu)楦唠娖?，通過VD7、VD6，R1鎖定正脈沖，使CP端對IC1送來的脈沖再無作用。由于與非門I6在第6個(gè)脈沖到來時(shí)，接二極管的一端無效，所以第6個(gè)脈沖對IC3編碼發(fā)射電路無關(guān)，爾后等待下一個(gè)電表數(shù)據(jù)的采集。
D、主副電源系統(tǒng)變壓器經(jīng)過電壓變換后輸出三組電壓，第一組經(jīng)整流穩(wěn)壓后送5伏電壓VCC于系統(tǒng)各個(gè)正電源部分；第二組經(jīng)二極管半波整流后送出50HZ的3.7V脈沖電壓向蓄電池充電，形成副電源VDD；第三組由穩(wěn)壓管三極管組成在負(fù)半周放電網(wǎng)絡(luò)，以便防止蓄電池極板的氧化。
(2)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)——A′、光電式數(shù)據(jù)采集保持光電開關(guān)安裝在電表的齒輪傳動(dòng)部分，電表機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)齒輪上的隔光片使得光電開關(guān)的光傳感器受到光線或失去光線，從而得到斷續(xù)的脈沖數(shù)據(jù)經(jīng)過放大后送到或門I1的一端，為防止光電開關(guān)輸出正脈沖時(shí)，用戶的電源220伏因故斷電，直到來電時(shí)，根據(jù)光開的狀態(tài)，再次輸出一個(gè)多余的脈沖，從而影響數(shù)據(jù)代集的準(zhǔn)確性；為此特以穩(wěn)壓管VD、三極管9013，電阻R2、R3加至I1與非門組成斷電自保持系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)斷電后，主電源5伏電壓在不斷下落，當(dāng)失落為3.6伏時(shí)穩(wěn)壓管截止，三極管9013的C，e極加到或門I1的狀態(tài)，由低變?yōu)楦咦锠顟B(tài)；如果此時(shí)光電開關(guān)輸出的是高電平，并加至I1或門，那么輸出端為高電平，這個(gè)高電平通過電阻R2反饋到I1的另一個(gè)輸入端，使高電平保持。如光電開關(guān)的輸出是低電平，則同樣通過反饋電阻R2使低電平保持。由于I1或門采用主、副電源供電，所以當(dāng)主電源失去后在副電源的作用下I1通過R2反饋的作用使數(shù)據(jù)保持下來。B′、數(shù)據(jù)存儲與處理由或門I1輸出端送出代表齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)量的脈沖信號加至雙十進(jìn)制地?cái)?shù)器IC8的CPB端，根據(jù)電表齒輪的傳動(dòng)比，經(jīng)過一定有分頻，把分頻之后的信號作為時(shí)鐘信號，送給IC8的CPA端進(jìn)行代表個(gè)位電量的十進(jìn)制計(jì)數(shù)，還通Qb4端向十位端IC7的CPB送入進(jìn)位脈沖，如此不斷向上進(jìn)位，百位，千位、萬位，從而使IC8到IC6的BCD輸出端得到五個(gè)代表用電量的四位BCD數(shù)據(jù)。IC6到IC8為防止系統(tǒng)斷電時(shí)產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失，而采用主電源為VCC和副電源VDD供電，從而使主電源失去后有蓄電池提供的副電源供電。C′、數(shù)據(jù)的輸出IC6和IC8的五個(gè)數(shù)據(jù)據(jù)信號送到三胡管組成的五組電子開關(guān)上，傳送數(shù)據(jù)據(jù)時(shí)通過控制系統(tǒng)的分別片選相應(yīng)的單元，從而把BCD數(shù)據(jù)傳送到公用數(shù)據(jù)的總線上。
權(quán)利要求1.一種高空電表箱抄表儀，由手持的抄表顯示儀和附加在高空電表上的數(shù)據(jù)采集電路組成，其特征是手持的抄表顯示儀包括對欲測量電表進(jìn)行編碼消噪置數(shù)及加減置數(shù)(1)、將編碼信號調(diào)制和發(fā)射的地址用戶碼的形成及編碼調(diào)制紅外發(fā)射(2)、接收并顯示電表測量值的紅外接收譯碼數(shù)據(jù)處理及顯示(3)，附加在高空電表上的數(shù)據(jù)采集電路由被測量電表群公用部分和單個(gè)電表上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)成，所述的公用部分包括紅外信號放大解碼地址的產(chǎn)生(A)、數(shù)據(jù)采集處理(B)、編碼調(diào)制發(fā)射(C)、主副電源系統(tǒng)組成；所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由光電式數(shù)據(jù)采集保持(A′)、數(shù)據(jù)存儲與處理(B′)、數(shù)據(jù)的輸出(C′)組成。
2.根據(jù)權(quán)利權(quán)求1所述的高空電表箱電子抄表儀，其特征是采集電表轉(zhuǎn)數(shù)的光電開關(guān)安裝在電表的齒輪傳動(dòng)部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高空電表箱電子抄表儀，其特征是鍵盤編碼消噪置數(shù)及加減置數(shù)(1)中采用在BCD編碼器IC1通過二極管VD3、VD4產(chǎn)生高位Q4低3位，由VD1、VD2送到IC的D0或D1，而得到完整的4位8421碼。
專利摘要本實(shí)用新型是一種高空電表電子抄表儀。它由手持抄表顯示儀和附加在高空電表上的數(shù)據(jù)采集電路構(gòu)成。抄表顯示儀包括鍵盤編碼、編碼調(diào)制發(fā)射、紅外接收譯碼數(shù)據(jù)處理顯示三部分,附加在電表上的部分由公用部分和被測電表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成。具有抄表準(zhǔn)確、省時(shí)省力、價(jià)格低廉之特點(diǎn)。
文檔編號G08C23/00GK2442333SQ00226898
公開日2001年8月8日 申請日期2000年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月14日
發(fā)明者楊建平 申請人:楊建平