CN105606857B - 一种近红外通讯和脉冲灯一体式电能表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种近红外通讯和脉冲灯一体式电能表。解决现有技术中红外通讯设备需要设置多个窗口，占用面积大的问题。电能表包括表体和近红外通讯头，表体包括表盖，在表体内设置有脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯，在近红外通讯头内设置有通讯头近红外接收灯和通讯头近红外发射灯，在表体三个灯与表盖之间设置有第一导光柱，在近红外通讯头正面上开有通讯头收发窗口，背面上开有脉冲窗口，通讯收发窗口与脉冲窗口之间设置有第二导光柱。本发明的优点是将表体内三个灯光束集合成一束，使得只需在表盖上设置一个窗口就既可以实现近红外通讯和脉冲输出两种功能，减小了占用面积，制作更方便。

Description

一种近红外通讯和脉冲灯一体式电能表

技术领域

本发明涉及一种电能表，尤其是涉及一种结构合理、占用表面面积小的近红外通讯和脉冲灯一体式电能表。

背景技术

标准的近红外通讯都占用面积大，其结构一般为在表盖上需要预留近红外发射灯和接收灯的窗口位置。另外电能表必须的脉冲灯还需要一个单独的位置，这就需要设置多个窗口，占用表面面积大，并且由于需要避开近红外通讯头位置以避免近红外通讯时遮住脉冲灯，脉冲灯要离开红外发射灯和接收灯一段距离设置，这就更增大了占用表面面积。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中一般红外通讯设备需要设置近红外发射接收窗口和脉冲窗口，且两窗口之间需要一端距离设置，导致红外通讯设备表面占用面积大的问题，提供了一种结构合理、占用表面面积小的近红外通讯和脉冲灯一体式电能表。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种近红外通讯和脉冲灯一体式电能表，包括表体和近红外通讯头，表体包括表盖，在表体内设置有脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯，在近红外通讯头内设置有通讯头近红外接收灯和通讯头近红外发射灯，在表体内脉冲灯、表体近红外接收灯、表体近红外发射灯三个灯与表盖之间设置有第一导光柱，在近红外通讯头正面上开有通讯头收发窗口，背面上开有脉冲窗口，在通讯收发窗口与脉冲窗口之间设置有第二导光柱，所述通讯头近红外接收灯和通讯头近红外发射灯分别朝向第二导光柱。本发明通过第一导光柱将脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯的光束集合成一束，这使得只需在表盖上设置一个窗口就既可以实现近红外通讯和脉冲输出两种功能，无需设置多个窗口，减小了占用面积，制作更方便。在近红外通讯头上设置脉冲窗口，通过第二导光柱将脉冲光线传导到脉冲窗口，由于无需在表盖上设置脉冲窗口，也就避免了为防止脉冲信号被近红外通讯头遮挡需要将脉冲窗口远离近红外通讯头设置的问题，减小了占用面积。

作为一种优选方案，表体内脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯相邻设置，所述第一导光柱下端表面覆盖在表体内脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯上，第一导光柱下端向上端逐渐收缩，上端延伸至靠近表盖处。本方案第一导光柱的形状下宽上窄，下端表面覆盖住脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯所在区域，使得能接收三个灯的光线，上端收缩至与表体收发窗口对应的大小，这样将三个灯光束集合成一束。第一导光柱的形状下端为三角形或梯形，上端为条状，上端连接在下端三角形或梯形的顶部上。

作为一种优选方案，所述通讯头近红外接收灯和通讯头近红外发射灯设置在第二导光柱两侧，在第二导光柱两侧壁上分别延伸设置有侧翼，两侧翼分别覆盖在通讯头近红外接收灯和通讯头近红外发射灯上。第二导光柱将脉冲光束传导至脉冲窗口，也能将表体近红外发射灯光束传导至侧翼由通讯头近红外接收灯接收，同时通讯头近红外发射灯光束经侧翼传导出。

作为一种优选方案，所述表体内脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯封装在一起，表体内脉冲灯输入端、表体近红外接收灯输出端和表体近红外发射灯输入端连接在一起然后连接至电源，表体内脉冲灯输出端通过连接电阻R1后连接控制器，表体近红外发射灯输出端通过连接电阻R2后连接控制器，表体近红外接收灯输入端分别连接电阻R4一端和三极管基极，电阻R4另一端和三极管Q1发射极分别接地，三极管Q1集电极连接控制器，三极管Q1集电极与电源之间通过连接有电阻R3。将表体内脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯封装在一起，减小了安装面积，同时可以直接采用条状的第一导光柱就能实现光束传导，进一步减小了安装面积。另外也可以不使用导光柱，只要把封装后的灯放在表体收发窗口处，这样可以在不改动表盖等结构的情况下实现常规LED灯发光功能之外的红外通讯功能。

作为一种优选方案，所述通讯头近红外接收灯和通讯头近红外发射灯封装在一起，通通讯头近红外接收灯输出端和通讯头近红外发射灯的输入端连接在一起然后连接至电源，通讯头近红外发射灯输出端通过连接电阻R5后连接控制器，通讯头近红外接收灯输入端分别连接电阻R7一端和三极管Q2基极，电阻R7另一端和三极管Q2发射极分别接地，三极管Q2集电极连接控制器，三极管Q2集电极与电源之间通过连接有电阻R6。将通讯头近红外接收灯和通讯头近红外发射灯封装在一起，减小了安装面积，同时可以直接采用条状的第一导光柱就能实现光束传导，进一步减小了安装面积。

作为一种优选方案，所述表体和近红外通讯头之间通过卡接机构相连，卡接机构包括设置在表体收发窗口上的卡槽和设置在近红外通讯头上的卡柱，所述卡槽为圆形，在卡槽上内壁上沿边缘设置有一圈卡沿，在卡沿上对称设置有两个插入口，通讯头收发窗口设置在卡柱端面上，卡柱为圆柱形，卡柱外径与卡沿内径一样，在卡柱的外侧壁上对称设置有与插入口形状位置对应的挡块。卡柱外径略小于卡沿内径，这样便于插入。卡柱与卡槽连接，将挡块对准插入口，插入到卡槽内部后旋转，使得卡柱位于卡沿的下部，这样就将卡柱卡在卡槽内，将表体和近红外通讯头相连接。

作为一种优选方案，所述表体和近红外通讯头之间通过吸合机构相连，吸合机构包括设置在近红外通讯头上的卡柱和安装在卡柱上的吸盘，通讯头收发窗口设置在卡柱端面上，卡柱为圆柱形，吸盘中间设置有安装孔，吸盘套在卡柱上。近红外通讯头通过吸盘连接在表体上。采用吸盘后近红外通讯头可以吸附在光滑的表盖上，这样可以在表盖的任意位置的光滑表面下设置导光柱或一体式灯，不需要设计卡接机构中的卡槽、卡沿、挡块。实现了常规不带吸盘设计的表增加近红外功能的目的。

因此，本发明的优点是：将脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯的光束集合成一束，这使得只需在表盖上设置一个窗口就既可以实现近红外通讯和脉冲输出两种功能，无需设置多个窗口，减小了占用面积，制作更方便，同时由于无需在表盖上为表体近红外接收灯和表体近红外发射灯预留窗口，无需单独位置设置脉冲灯，这样避免了为防止脉冲信号被近红外通讯头遮挡需要将脉冲窗口远离近红外通讯头设置的问题。

附图说明

附图1是本发明的一种结构示意图；

附图2是本发明的另一种结构示意图；

附图3是本发明中脉冲灯、表体近红外发射灯和表体近红外接收灯封装在一起的一种电路结构示意图；

附图4是本发明中通讯头近红外发射灯和通讯头近红外接收灯封装在一起的一种电路结构示意图；

附图5是本发明中卡槽的一种结构示意图；

附图6是本发明中卡柱的一种结构示意图。

1-表体 2-近红外通讯头 3-表盖 5-第一导光柱 6-脉冲灯 7-表体近红外接收灯8-表体近红外发射灯 9-卡槽 10-卡沿 11-通讯头收发窗口 12-卡柱 13-挡块 14-第二导光柱 15-脉冲窗口 16-侧翼 17-通讯头近红外接收灯 18-通讯头近红外发射灯 19-吸盘20-插入口

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：

本实施例一种近红外通讯和脉冲灯一体式电能表，如图1所示，包括表体1和近红外通讯头2。表体包括表盖3，在表体内设置有脉冲灯6、表体近红外接收灯7和表体近红外发射灯8。在表体内脉冲灯、表体近红外接收灯、表体近红外发射灯三个灯与表盖之间设置有第一导光柱5。

表体内脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯相邻设置，第一导光柱下端呈梯形，梯形的下表面覆盖在表体内脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯上。第一导光柱上端为条形，第一导光柱上端连接在下端梯形的顶部上，形成一个由下端至上端逐渐收缩的结构。

在近红外通讯头2正面上开有通讯头收发窗口11，背面上开有脉冲窗口15，在近红外通讯头内设置有近红外接收灯17和通讯头近红外发射灯18。通讯头收发窗口与脉冲窗口相对，在第二窗口与脉冲窗口之间设置有第二导光柱14，第二导光柱为条状，近红外接收灯和通讯头近红外发射灯分别设置在第二导光柱两侧，在第二导光柱两侧壁上分别延伸设置有侧翼16，两侧翼分别覆盖在通讯头近红外接收灯和通讯头近红外发射灯上。

本实施例中脉冲灯6、表体近红外接收灯7和表体近红外发射灯8也可以封装在一起，封装在一起后其电路结构如图3所示，表体内脉冲灯输入端、表体近红外接收灯输出端和表体近红外发射灯输入端连接在一起然后连接至电源，表体内脉冲灯输出端通过连接电阻R1后连接控制器，表体近红外发射灯输出端通过连接电阻R2后连接控制器，表体近红外接收灯输入端分别连接电阻R4一端和三极管基极，电阻R4另一端和三极管Q1发射极分别接地，三极管Q1集电极连接控制器，三极管Q1集电极与电源之间通过连接有电阻R3。三个灯封装在一起后，第一导光柱可以采用条形结构，或不采用第一导光柱，在表盖上开一孔用于露出封装后的灯。

近红外通讯头中的通讯头近红外接收灯17和通讯头近红外发射灯18也可以封装在一起，其封装后电路结构如图4所示，通讯头近红外接收灯输出端和通讯头近红外发射灯的输入端连接在一起然后连接至电源，通讯头近红外发射灯输出端通过连接电阻R5后连接控制器，通讯头近红外接收灯输入端分别连接电阻R7一端和三极管Q2基极，电阻R7另一端和三极管Q2发射极分别接地，三极管Q2集电极连接控制器，三极管Q2集电极与电源之间通过连接有电阻R6。

表体1和近红外通讯头2之间通过卡接机构相连，如图1和图5所示，卡接机构包括设置在表体收发窗口上的卡槽9和设置在近红外通讯头上的卡柱12。卡槽为圆形，表体收发窗口位于卡槽底部上，在卡槽上内壁上沿边缘设置有一圈卡沿13，在卡沿上对称设置有两个插入口20，通讯头收发窗口设置在卡柱12端面上，卡柱为圆柱形，卡柱外径与卡沿内径一样，在卡柱的外侧壁上对称设置有与插入口形状位置对应的挡块13。卡柱与卡槽连接，将挡块对准插入口，插入到卡槽内部后旋转，使得卡柱位于卡沿的下部，这样就将卡柱卡在卡槽内，将表体和近红外通讯头相连接。

实施例2：

本实施例给出了另一种近红外通讯和脉冲灯一体式电能表的结构。如图1所示，包括表体1和近红外通讯头2。表体包括表盖3，在表体内设置有脉冲灯6、表体近红外接收灯7和表体近红外发射灯8。在表体内脉冲灯、表体近红外接收灯、表体近红外发射灯三个灯与表盖之间设置有第一导光柱5。

表体内脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯相邻设置，第一导光柱下端呈梯形，梯形的下表面覆盖在表体内脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯上。第一导光柱上端为条形，第一导光柱上端连接在下端梯形的顶部上，形成一个由下端至上端逐渐收缩的结构。

在近红外通讯头2正面上开有通讯头收发窗口11，背面上开有脉冲窗口15，在近红外通讯头内设置有近红外接收灯17和通讯头近红外发射灯18。通讯头收发窗口与脉冲窗口相对，在第二窗口与脉冲窗口之间设置有第二导光柱14，第二导光柱为条状，近红外接收灯和通讯头近红外发射灯分别设置在第二导光柱两侧，在第二导光柱两侧壁上分别延伸设置有侧翼16，两侧翼分别覆盖在通讯头近红外接收灯和通讯头近红外发射灯上。

本实施例中脉冲灯6、表体近红外接收灯7和表体近红外发射灯8也可以封装在一起，封装在一起后其电路结构如图3所示，表体内脉冲灯输入端、表体近红外接收灯输出端和表体近红外发射灯输入端连接在一起然后连接至电源，表体内脉冲灯输出端通过连接电阻R1后连接控制器，表体近红外发射灯输出端通过连接电阻R2后连接控制器，表体近红外接收灯输入端分别连接电阻R4一端和三极管基极，电阻R4另一端和三极管Q1发射极分别接地，三极管Q1集电极连接控制器，三极管Q1集电极与电源之间通过连接有电阻R3。三个灯封装在一起后，第一导光柱可以采用条形结构。

近红外通讯头中的通讯头近红外接收灯17和通讯头近红外发射灯18也可以封装在一起，其封装后电路结构如图4所示，通讯头近红外接收灯输出端和通讯头近红外发射灯的输入端连接在一起然后连接至电源，通讯头近红外发射灯输出端通过连接电阻R5后连接控制器，通讯头近红外接收灯输入端分别连接电阻R7一端和三极管Q2基极，电阻R7另一端和三极管Q2发射极分别接地，三极管Q2集电极连接控制器，三极管Q2集电极与电源之间通过连接有电阻R6。

表体1和近红外通讯头2之间通过吸合机构相连，如图2所示，吸合机构包括设置在近红外通讯头上的卡柱12和安装在卡柱上的吸盘19，通讯头收发窗口设置在卡柱端面上，卡柱为圆柱形，吸盘中间设置有安装孔，吸盘套在卡柱上。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了表体、近红外通讯头、表盖、表体收发窗口等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种近红外通讯和脉冲灯一体式电能表，包括表体和近红外通讯头，表体包括表盖，在表体内设置有脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯，在近红外通讯头内设置有通讯头近红外接收灯和通讯头近红外发射灯，其特征在于：在表体内脉冲灯（6）、表体近红外接收灯（7）、表体近红外发射灯（8）三个灯与表盖之间设置有第一导光柱（5），在近红外通讯头（2）正面上开有通讯头收发窗口（11），背面上开有脉冲窗口（15），在通讯头收发窗口与脉冲窗口之间设置有第二导光柱（14），所述通讯头近红外接收灯和通讯头近红外发射灯分别朝向第二导光柱，所述通讯头近红外接收灯（17）和通讯头近红外发射灯（18）设置在第二导光柱（14）两侧，在第二导光柱两侧壁上分别延伸设置有侧翼（16），两侧翼分别覆盖在通讯头近红外接收灯和通讯头近红外发射灯上。

2.根据权利要求1所述的一种近红外通讯和脉冲灯一体式电能表，其特征是脉冲灯（6）、表体近红外接收灯（7）和表体近红外发射灯（8）相邻设置，所述第一导光柱（5）下端表面覆盖在表体内脉冲灯、表体近红外接收灯和表体近红外发射灯上，第一导光柱下端向上端逐渐收缩，上端延伸至靠近表盖处。

3.根据权利要求1所述的一种近红外通讯和脉冲灯一体式电能表，其特征是所述脉冲灯（6）、表体近红外接收灯（7）和表体近红外发射灯（8）封装在一起，表体内脉冲灯输入端、表体近红外接收灯输出端和表体近红外发射灯输入端连接在一起然后连接至电源，表体内脉冲灯输出端通过连接电阻R1后连接控制器，表体近红外发射灯输出端通过连接电阻R2后连接控制器，表体近红外接收灯输入端分别连接电阻R4一端和三极管基极，电阻R4另一端和三极管Q1发射极分别接地，三极管Q1集电极连接控制器，三极管Q1集电极与电源之间通过连接有电阻R3。

4.根据权利要求1或3所述的一种近红外通讯和脉冲灯一体式电能表，其特征是所述通讯头近红外接收灯（17）和通讯头近红外发射灯（18）封装在一起，通讯头近红外接收灯输出端和通讯头近红外发射灯的输入端连接在一起然后连接至电源，通讯头近红外发射灯输出端通过连接电阻R5后连接控制器，通讯头近红外接收灯输入端分别连接电阻R7一端和三极管Q2基极，电阻R7另一端和三极管Q2发射极分别接地，三极管Q2集电极连接控制器，三极管Q2集电极与电源之间通过连接有电阻R6。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种近红外通讯和脉冲灯一体式电能表，其特征是所述表体（1）和近红外通讯头（2）之间通过卡接机构相连，卡接机构包括设置在表体收发窗口（4）上的卡槽（9）和设置在近红外通讯头上的卡柱（12），所述卡槽为圆形，在卡槽上内壁上沿边缘设置有一圈卡沿（10），在卡沿上对称设置有两个插入口（20），通讯头收发窗口设置在卡柱（12）端面上，卡柱为圆柱形，卡柱外径与卡沿内径一样，在卡柱的外侧壁上对称设置有与插入口形状位置对应的挡块（13）。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种近红外通讯和脉冲灯一体式电能表，其特征是所述表体（1）和近红外通讯头（2）之间通过吸合机构相连，吸合机构包括设置在近红外通讯头上的卡柱（12）和安装在卡柱上的吸盘（19），通讯头收发窗口设置在卡柱（12）端面上，卡柱为圆柱形，吸盘中间设置有安装孔，吸盘套在卡柱上。