CN105319419A - 一种自动测压电表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动测压电表，属于电气设备领域。包括电表本体、变压器、智能控制器、及调压器；电表本体与变压器串联，该变压器上设置的调压器用于控制变压器输出电压；在变压器上的一、二次侧均设有电压传感器，且电压传感器与智能控制器连接，变压器的输入电压不同于负载的工作电压、输入电压为该负载工作电压。将变压器串联到电表本体上后，可以将高压转化为低压，有利于电缆线的高压传输，有利于电能的节省，降低传输线路上的电路损耗，本方法采用合理的抽样间隔时间，能够根据交流电的变化规律，抽取交流电不同波动的位置，从整体上抽检电压，进一步提高结果的准确性。这种结构能在变压器一次侧，增强电网安全性。

Description

一种自动测压电表

技术领域

本发明涉及一种自动测压电表，属于电气设备领域。

背景技术

电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表。目前使用的电度表。在表外引线上把表内电流线圈短路达到用电而不走字或少走字的作弊效果。这种偷电方式很简便，即在表外用一小节导线将电度表的两个接头短路即可达到目的。这种方法不破坏铅封、表壳、无须另接明线，并易于伪装和应急毁迹，因而被很多用户采用。这是一种潜在的损公肥私、挥霍能源的严重社会现象。基于上述现象，本发明特提出一种防盗电电度表以消除这些不良现象。

现在装的电表，集中安装，并且加上铝封外加盖章封条，接线盒和表身都如此同时有的地方，装电表的箱子要么用锁锁上，要么用螺丝拧上后在螺丝上装上铝封，同时沾上封条如果任意一个东西破损，都属于盗电行为。

现在盗电现象屡禁不止，不仅危害了电网的安全同时为电气设备和人身安全带来了隐患。而且能够进一步实现高压送电，提高高压送电的安全性和节能性，较少电能在传输过程中的损耗。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种自动测压电表，有效的防止盗电现象，盗电往往是用户为了省钱，而将家用电器或其他负载直接连接到电表的输入端，这种现象不仅破坏了电网的安全性同时为人身安全带来了隐患。通过多次测量和数据筛选，提高测量的精确性，保证了供电的质量和稳定性，能够实现装置的稳定测量，提高电表的可用性和适用性，采用优化的数据处理方法，排出错误信号，并将有效信号在MCU中新型快速处理，从而提高测量方法的稳定性，另外，本方法采用合理的抽样间隔时间，能够根据交流电的变化规律，抽取交流电不同波动的位置，从整体上抽检电压，进一步提高结果的准确性。

本发明的技术方案如下：

本发明公开了一种自动测压电表，包括电表本体、变压器、智能控制器、及调压器；电表本体与变压器串联，该变压器上设置的调压器用于控制变压器输出电压；在变压器上的一、二次侧均设有电压传感器，且电压传感器与智能控制器连接，变压器的输入电压不同于负载的工作电压、输入电压为该负载工作电压；电表本体的输入端与变压器二次侧相连，在其连接处设有熔断器。

更进一步，变压器与电表本体固定连接，其连接处设有防护壳，该防护壳使用铅封。

更进一步，还包括绝缘的壳体，所述变压器和电表本体设于该壳体内，在壳体内还设有驱虫装置，驱虫装置包括通过管道串联的驱虫罐、电磁阀、喷头；在驱虫罐内装有杀虫剂，电磁阀控制驱虫装置启闭，在喷头用于喷射杀虫剂；喷头上还设有鼓风机，鼓风机能以20-25m/s的速度吹入半径为5mm的柱状气流。

更进一步，所述变压器为三相变变压器；所述电表本体为三相电能表。

更进一步，所述变压器的输出端设有继电器。

更进一步，所述变压器的输出电压为200-240V或342-418V；所述变压器的输入电压小于200V或240-342V或大于418V。

由于上述机构，将变压器串联到电表本体上后，可以将高压转化为低压，有利于电缆线的高压传输，有利于电能的节省，降低传输线路上的电路损耗，另外，这种结构能在变压器一次侧，提供一种不能被常用电气设备直接使用的电压，能够避免偷电的现象发生，增强电网安全性。能够保证负载无法直接连接到电表的输入端被直接使用，避免偷电的现象。电表本体的可以设置在变压器的输入端也可以设置在变压器的输出端。能够根据不同需要或不同的供电电压，调节匝数比，实现安全使用的电能表的目的。通过将电表输出侧的电压变换为不能被负载直接使用的电压，从根本上避免了不通过电表接线的盗电现象，提高电网的安全性。驱虫装置，能够对电表内进行杀虫，避免昆虫进入电表后，造成短路，影响电表的寿命和正常使用，保证电网的安全性。

更进一步，其控制系统包括：

控制单元，包括智能控制器，该智能控制器包括MCU、显示器、及键盘，显示器和键盘分别与MCU相连；

防偷电单元，包括串联在电表本体上的变压器，该变压器用于将不同于负载工作电压的电压变为负载的工作电压；在变压器输出端设置有继电器，该继电器的控制端与MCU相连；

电压检测单元，包括设置在变压器一、二次侧的两个电压传感器；该电压传感器与MCU电连接，以便于MCU采集变压器两侧的电压；

调压单元，包括设置在变压器上的调压器，该调压器通过调节该变压器接入电路部分的线圈的匝数比实现输出电压的调节；在变压器的一次侧和二次侧的线圈上均设有多个用于控制变压器线圈接入的匝数的调压节点，其二次侧调压节点多于一次侧调压节点，调压节点分别与调压器相连；

通讯单元，包括通讯器和扬声器，通讯器用于通过电网服务器发送信息至绑定的移动终端；扬声器由MCU控制发声；

驱虫单元，包括驱虫装置，驱虫装置包括通过管道串联的驱虫罐、电磁阀、喷头；在驱虫罐内装有杀虫剂，电磁阀控制驱虫装置启闭，在喷头用于喷射杀虫剂；喷头上还设有鼓风机，鼓风机能以20-25m/s的速度吹入半径为5mm的柱状气流；

控制单元分别与防偷电单元、电压检测单元、调压单元、驱虫单元、及通讯单元连接，并用于控制各单元配合动作。

由于上述系统，由MCU统一控制，以便于实现电表的智能防盗电，其控制的显示器能够显示检测到的电压值和电能消耗情况，配合键盘能够实现方便的查询功能及控制功能，电压检测单元能够精确检测变压器两端的电压值，防止变压器的输出电压和负载的工作电压不相同，而造成的设备的损坏。调压单元能够实现变压器匝数比的控制，有利于精确调整变压器的输出电压，一、二次侧的多个调压节点，实现二次侧的电压大跨度调节，同样能够实现一次侧的电压微调；实现电压的恒定输出；通讯单元用于与MCU配合实现与电网服务器的连接，便于该电表的网络控制和操作，为手机终端对电表的控制提供了可能，有利于实现网络充值，另一方面，这些单元的适当配合，能够实现装置的快速使用和稳定控制，有利于装置的推广，降低设备的使用难度。

更进一步，该控制系统的测压方法：

（1）、将电表接入电网后，由电压传感器分别同时检测变压器一、二次侧的电压；

（2）、MCU采集电压传感器检测到的模拟电压信号，并转换为数字电压信号储存；

（3）、间隔60ms，MCU再次采集、转化、存储变压器一、二次侧的电压；

（4）、MCU存储8个数字电压信号后，MCU提取存储的数字电压信号进行电压平均值计算，同时计算出电压最大变化范围；若电压最大变化范围不大于MCU中预存的最大变化范围值，则记录该电压最大变化范围、电压平均值；否则删除存储的数字电压信号；

（5）、间隔5s，重复步骤（3）-（4）；再次获得电压平均值、电压最大变化范围；

（6）、将步骤（4）、（5）中获得的电压平均值、电压最大变化范围分别比较，比较结果达到MCU中的设于值时，在MCU中指定步骤（4）或（5）电压平均值的电压平均值为有效电压值。

由于上述方法，通过多次测量和数据筛选，提高测量的精确性，保证了供电的质量和稳定性，能够实现装置的稳定测量，提高电表的可用性和适用性，采用优化的数据处理方法，排出错误信号，并将有效信号在MCU中新型快速处理，从而提高测量方法的稳定性，另外，本方法采用合理的抽样间隔时间，能够根据交流电的变化规律，抽取交流电不同波动的位置，从整体上抽检电压，进一步提高结果的准确性。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、结构简单，设计新颖，实现了防盗电的目的，提高了电网安全性；

2、这种设计能够提升电表一次侧的传输电压，能够有利于实现电能的远距离传输，减少了电能损耗。

3、这种设计可以直接在原有的电表上进行改装，易于推广和应用，有利于促进设备的安全性。

附图说明

图1是本发明中自动测压电表系统图；

图中标记：1-控制单元，2-防偷电单元，3-电压检测单元，4-调压单元，5-通讯单元，6-驱虫单元。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体实施例1：

本发明的一种自动测压电表，包括电表本体、变压器、智能控制器、及调压器；电表本体与变压器串联，该变压器上设置的调压器用于控制变压器输出电压；在变压器上的一、二次侧均设有电压传感器，且电压传感器与智能控制器连接，变压器的输入电压不同于负载的工作电压、输入电压为该负载工作电压。

变压器的输出电压为200-240V或342-418V；变压器的输入电压小于200V或240-342V或大于418V。

电表本体的输入端与变压器二次侧相连，在其连接处设有熔断器。

变压器与电表本体固定连接，其连接处设有防护壳，该防护壳使用铅封。

还包括绝缘的壳体，变压器和电表本体设于该壳体内，在壳体内还设有驱虫装置，驱虫装置包括通过管道串联的驱虫罐、电磁阀、喷头；在驱虫罐内装有杀虫剂，电磁阀控制驱虫装置启闭，在喷头用于喷射杀虫剂；喷头上还设有鼓风机，鼓风机能以20-25m/s的速度吹入半径为5mm的柱状气流。

变压器为三相变变压器；电表本体为三相电能表。

变压器的输出端设有继电器。

工作电压即可用于负载正常工作的供电的电压，采用非工作电压供电易造成负载过负荷或过流，或无法正常运行、欠压等情况，工作电压可视为负载额定电压和允许的电压波动范围。

由于上述机构，将变压器串联到电表本体上后，可以将高压转化为低压，有利于电缆线的高压传输，有利于电能的节省，降低传输线路上的电路损耗，另外，这种结构能在变压器一次侧，提供一种不能被常用电气设备直接使用的电压，能够避免偷电的现象发生，增强电网安全性。能够保证负载无法直接连接到电表的输入端被直接使用，避免偷电的现象。电表本体的可以设置在变压器的输入端也可以设置在变压器的输出端。能够根据不同需要或不同的供电电压，调节匝数比，实现安全使用的电能表的目的。通过将电表输出侧的电压变换为不能被负载直接使用的电压，从根本上避免了不通过电表接线的盗电现象，提高电网的安全性。驱虫装置，能够对电表内进行杀虫，避免昆虫进入电表后，造成短路，影响电表的寿命和正常使用，保证电网的安全性。

具体实施例2：如图1所示，

根据具体实施例1的自动测压电表，其控制系统包括：

控制单元1，包括智能控制器，该智能控制器包括MCU、显示器、及键盘，显示器和键盘分别与MCU相连；

防偷电单元2，包括串联在电表本体上的变压器，该变压器用于将不同于负载工作电压的电压变为负载的工作电压；在变压器输出端设置有继电器，该继电器的控制端与MCU相连；

电压检测单元3，包括设置在变压器一、二次侧的两个电压传感器；该电压传感器与MCU电连接，以便于MCU采集变压器两侧的电压；

调压单元4，包括设置在变压器上的调压器，该调压器通过调节该变压器接入电路部分的线圈的匝数比实现输出电压的调节；在变压器的一次侧和二次侧的线圈上均设有多个用于控制变压器线圈接入的匝数的调压节点，其二次侧调压节点多于一次侧调压节点，调压节点分别与调压器相连；

通讯单元5，包括通讯器和扬声器，通讯器用于通过电网服务器发送信息至绑定的移动终端；扬声器由MCU控制发声；

驱虫单元6，包括驱虫装置，驱虫装置包括通过管道串联的驱虫罐、电磁阀、喷头；在驱虫罐内装有杀虫剂，电磁阀控制驱虫装置启闭，在喷头用于喷射杀虫剂；喷头上还设有鼓风机，鼓风机能以20-25m/s的速度吹入半径为5mm的柱状气流；

控制单元1分别与防偷电单元2、电压检测单元3、调压单元4、驱虫单元6、及通讯单元5连接，并用于控制各单元配合动作。

由于上述系统，由MCU统一控制，以便于实现电表的智能防盗电，其控制的显示器能够显示检测到的电压值和电能消耗情况，配合键盘能够实现方便的查询功能及控制功能，电压检测单元3能够精确检测变压器两端的电压值，防止变压器的输出电压和负载的工作电压不相同，而造成的设备的损坏。调压单元4能够实现变压器匝数比的控制，有利于精确调整变压器的输出电压，一、二次侧的多个调压节点，实现二次侧的电压大跨度调节，同样能够实现一次侧的电压微调；实现电压的恒定输出；通讯单元用于与MCU配合实现与电网服务器的连接，便于该电表的网络控制和操作，为手机终端对电表的控制提供了可能，有利于实现网络充值，另一方面，这些单元的适当配合，能够实现装置的快速使用和稳定控制，有利于装置的推广，降低设备的使用难度。

具体实施例3：

根据具体实施例2的自动测压电表的控制系统，其测压方法：

（1）、将电表接入电网后，由电压传感器分别同时检测变压器一、二次侧的电压；

（2）、MCU采集电压传感器检测到的模拟电压信号，并转换为数字电压信号储存；

（3）、间隔60ms，MCU再次采集、转化、存储变压器一、二次侧的电压；

（4）、MCU存储8个数字电压信号后，MCU提取存储的数字电压信号进行电压平均值计算，同时计算出电压最大变化范围；若电压最大变化范围不大于MCU中预存的最大变化范围值，则记录该电压最大变化范围、电压平均值；否则删除存储的数字电压信号；

（5）、间隔5s，重复步骤（3）-（4）；再次获得电压平均值、电压最大变化范围；

（6）、将步骤（4）、（5）中获得的电压平均值、电压最大变化范围分别比较，比较结果达到MCU中的设于值时，在MCU中指定步骤（4）或（5）电压平均值的电压平均值为有效电压值。

由于上述方法，通过多次测量和数据筛选，提高测量的精确性，保证了供电的质量和稳定性，能够实现装置的稳定测量，提高电表的可用性和适用性，采用优化的数据处理方法，排出错误信号，并将有效信号在MCU中新型快速处理，从而提高测量方法的稳定性，另外，本方法采用合理的抽样间隔时间，能够根据交流电的变化规律，抽取交流电不同波动的位置，从整体上抽检电压，进一步提高结果的准确性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动测压电表，其特征在于，包括电表本体、变压器、智能控制器、及调压器；电表本体与变压器串联，该变压器上设置的调压器用于控制变压器输出电压；在变压器上的一、二次侧均设有电压传感器，且电压传感器与智能控制器连接，变压器的输入电压不同于负载的工作电压、输入电压为该负载工作电压；电表本体的输入端与变压器二次侧相连，在其连接处设有熔断器。

2.根据权利要求1所述的自动测压电表，其特征在于，变压器与电表本体固定连接，其连接处设有防护壳，该防护壳使用铅封，其连接处设有防护壳，该防护壳使用铅封。

3.根据权利要求1所述的自动测压电表，其特征在于，还包括绝缘的壳体，所述变压器和电表本体设于该壳体内，在壳体内还设有驱虫装置，驱虫装置包括通过管道串联的驱虫罐、电磁阀、喷头；在驱虫罐内装有杀虫剂，电磁阀控制驱虫装置启闭，在喷头用于喷射杀虫剂；喷头上还设有鼓风机，鼓风机能以20-25m/s的速度吹入半径为5mm的柱状气流。

4.根据权利要求1所述的自动测压电表，其特征在于，所述变压器为三相变变压器；所述电表本体为三相电能表。

5.根据权利要求1所述的自动测压电表，其特征在于，所述变压器的输出端设有继电器。

6.根据权利要求5所述的自动测压电表，其特征在于，所述变压器的输出电压为200-240V或342-418V；所述变压器的输入电压小于200V或240-342V或大于418V。

7.根据权利要求1-6任一项所述的自动测压电表，其特征在于，其控制系统包括：

控制单元，包括智能控制器，该智能控制器包括MCU、显示器、及键盘，显示器和键盘分别与MCU相连；

防偷电单元，包括串联在电表本体上的变压器，该变压器用于将不同于负载工作电压的电压变为负载的工作电压；在变压器输出端设置有继电器，该继电器的控制端与MCU相连；

电压检测单元，包括设置在变压器一、二次侧的两个电压传感器；该电压传感器与MCU电连接，以便于MCU采集变压器两侧的电压；

调压单元，包括设置在变压器上的调压器，该调压器通过调节该变压器接入电路部分的线圈的匝数比实现输出电压的调节；在变压器的一次侧和二次侧的线圈上均设有多个用于控制变压器线圈接入的匝数的调压节点，其二次侧调压节点多于一次侧调压节点，调压节点分别与调压器相连；

通讯单元，包括通讯器和扬声器，通讯器用于通过电网服务器发送信息至绑定的移动终端；扬声器由MCU控制发声；

驱虫单元，包括驱虫装置，驱虫装置包括通过管道串联的驱虫罐、电磁阀、喷头；在驱虫罐内装有杀虫剂，电磁阀控制驱虫装置启闭，在喷头用于喷射杀虫剂；喷头上还设有鼓风机，鼓风机能以20-25m/s的速度吹入半径为5mm的柱状气流；

控制单元分别与防偷电单元、电压检测单元、调压单元、驱虫单元、及通讯单元连接，并用于控制各单元配合动作。

8.根据权利要求7所述的自动测压电表，其特征在于，该控制系统的测压方法：

（1）、将电表接入电网后，由电压传感器分别同时检测变压器一、二次侧的电压；

（2）、MCU采集电压传感器检测到的模拟电压信号，并转换为数字电压信号储存；

（3）、间隔60ms，MCU再次采集、转化、存储变压器一、二次侧的电压；

（4）、MCU存储8个数字电压信号后，MCU提取存储的数字电压信号进行电压平均值计算，同时计算出电压最大变化范围；若电压最大变化范围不大于MCU中预存的最大变化范围值，则记录该电压最大变化范围、电压平均值；否则删除存储的数字电压信号；

（5）、间隔5s，重复步骤（3）-（4）；再次获得电压平均值、电压最大变化范围；

（6）、将步骤（4）、（5）中获得的电压平均值、电压最大变化范围分别比较，比较结果达到MCU中的设于值时，在MCU中指定步骤（4）或（5）电压平均值的电压平均值为有效电压值。