CN112730928B - 一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表和抗磁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表和抗磁方法，包括设置在电能表线路板顶面的电流采样第一Top导电体，设置在线路板底面的抗工频磁场环、电流采样第二Bottom导电体和电流采样第三Bottom导电体，抗工频磁场环的两个端部分别作为第一电流补偿端和第一电流补偿端；电流采样第一Top导电体与电流采样第二Bottom导电体相连接，电流采样第二Bottom导电体与第二电流补偿端相连接，第一电流补偿端与电流采样第三Bottom导电体相连接；电流采样第二Bottom导电体连接到电能表的计量芯片；电流采样第三Bottom导电体连接于电能表的计量芯片；电流采样第一Top导电体与电流采样第三Bottom导电体在电能表线路板的顶面与底面之间形成空间交叉。本发明避免了对分流器接线的人为调节。
Description
技术领域
本发明涉及电能表技术领域，具体涉及一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表和抗磁方法。
背景技术
智能电能表是一种用来测量电能的仪表，其内部设置有带分流器的磁保持继电器。分流器通常采用锰铜分流片作为采样电阻片。电能表通过采样电阻片进行采样以获取电能信息。
由于电能表容易受到工频磁场的干扰而影响信号采集的精度，为了解决磁场的干扰，现有技术的一种方案是在锰铜分流片的中间设置通孔，将两根信号采样线分别焊接在锰铜分流片的上、下取样脚上，并且让其中的一根信号采样线穿过锰铜分流片的中间的通孔，然后与另一根信号采样线一起接至电子式电能表的电路板，从而能够实现较好的抗磁场干扰作用。但是，这种能够抗干扰的电子式电能表，还存在着以下两个弊端：一是因为信号采样线结构特性，不能采用自动化装配；二是因信号采样线太软，信号采样线与锰铜分流片焊接后的位置和信号采样线焊接后成型的形状都有差异，产品到了客户端装表测试的时候均需要再次微调，以便达到客户标准要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表和抗磁方法，旨在避免生产过程中对分流器的接线进行人为调节，提高分流器抗工频磁场能力。具体的技术方案如下：
一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表，包括电能表线路板和连接在所述电能表线路板上的继电器、设置在所述继电器上的分流器，所述分流器包括一采样电阻片，所述采样电阻片上分别设置有第一电流采样端和第二电流采样端，所述电能表线路板的底面还设置有一抗工频磁场环，所述抗工频磁场环为开口环，所述开口环的两个端部分别作为第一电流补偿端和第二电流补偿端固定在所述电能表线路板上，所述电能表线路板的顶面设置有电流采样第一Top导电体，所述电能表线路板的底面分别设置有电流采样第二Bottom导电体和电流采样第三Bottom导电体，所述第一电流采样端通过所述电能表线路板与所述电能表的计量芯片相连接，所述第二电流采样端通过所述电能表线路板连接所述电流采样第一Top导电体的一端，所述第一Top导电体的另一端通过所述电能表线路板连接所述电流采样第二Bottom导电体的一端，所述电流采样第二Bottom导电体的另一端通过所述电能表线路板连接所述抗工频磁场环的第二电流补偿端，所述抗工频磁场环的第一电流补偿端通过所述电能表线路板连接所述电流采样第三Bottom导电体的一端，所述电流采样第三Bottom导电体的另一端在所述电能表线路板的底面连接于电能表的计量芯片；所述电流采样第一Top导电体与电流采样第三Bottom导电体在所述电能表线路板的顶面与底面之间形成空间交叉，从而在工频磁场作用下由所述分流器形成的感应电动势与所述抗工频磁场环所形成的感应电压相互抵消。
本发明中，所述抗工频磁场环为竖立连接在所述电能表线路板上且与所述电能表线路板硬连接的抗工频磁场环。
本发明中，所述分流器上还设置有电压采样端。
优选的，所述抗工频磁场环与所述采样电阻片基本平行。
本发明中，所述采样电阻片为采用高阻材料制成的采样电阻片。
优选的，所述电流采样第一Top导电体、电流采样第二Bottom导电体和所述电流采样第三Bottom导电体印制在所述电能表线路板上。
本发明中，所述继电器安装于所述电能表线路板的底面。
本发明中，所述继电器上还设置有继电器控制信号端，所述继电器控制信号端包括继电器控制信号正端(+)和继电器控制信号负端(-)。
本发明中，所述继电器上还设置有电能表外部电源接入端，所述电能表外部电源接入端包括电源输入端和电源输出端。
本发明中，所述继电器上还设置有继电器状态反馈端。
一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表的抗磁方法，在电能表线路板上固定一抗工频磁场环，并在电能表线路板的顶面设置电流采样第一Top导电体，在电能表线路板的底面分别设置电流采样第二Bottom导电体和电流采样第三Bottom导电体，并使得所述电流采样第一Top导电体与所述电流采样第三Bottom导电体在空间上相互交叉，然后将继电器分流器的采样电阻片上的第一电流采样端与电能表线路板上的计量芯片相连接，将继电器分流器的采样电阻片上的第二电流采样端通过电能表线路板依次连接所述电流采样第一Top导电体、电流采样第二Bottom导电体和所述抗工频磁场环的一端，再将所述抗工频磁场环的另一端通过电能表线路板依次连接到电流采样第三Bottom导电体和计量芯片上；通过所述电流采样第一Top导电体与电流采样第三Bottom导电体在所述电能表线路板的顶面与底面之间的空间交叉，从而在工频磁场作用下由所述分流器形成的感应电动势与所述抗工频磁场环所形成的感应电压相互抵消。
本发明的有益效果是：
第一，本发明的一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表和抗磁方法，分流器与抗工频磁场环在工频磁场影响下形成的感应电动势相互抵消，不需要在生产过程中对分流器的接线进行人为调节。
第二，本发明的一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表和抗磁方法，分流器与电能表线路板之间采用全硬连接，便于实现工业自动化，提高生产效率，降低成本。
附图说明
图1是本发明的一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表的结构示意图；
图2是将图1中的电能表线路板拆去后的结构示意图；
图3是图1中的抗工频磁场环与电能表线路板相连接的局部放大视图；
图4是将图3中的电能表线路板翻转后的局部示意图；
图5是将图4中的抗工频磁场环拆去后的局部示意图。
图中：100、分流器，101、电压采样端，102、第一电流采样端，103、第二电流采样端，200、抗工频磁场环，201、第一电流补偿端，202、第二电流补偿端，300、继电器状态反馈端，400、电能表外部电源接入端，401、电源输入端，402、电源输出端，500、继电器控制信号端，501、继电器控制信号正端(+)，502、继电器控制信号负端(-)，600、继电器，700、电能表线路板，701、电流采样第一Top导电体，702、电流采样第二Bottom导电体，703、电流采样第三Bottom导电体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
如图1至5所示为本发明的一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表的实施例，包括电能表线路板700和连接在所述电能表线路板700上的继电器600、设置在所述继电器600上的分流器100，所述分流器100包括一采样电阻片，所述采样电阻片上分别设置有第一电流采样端102和第二电流采样端103，所述电能表线路板700的底面还设置有一抗工频磁场环200，所述抗工频磁场环200为开口环，所述开口环的两个端部分别作为第一电流补偿端201和第一电流补偿端202固定在所述电能表线路板700上，所述电能表线路板700的顶面设置有电流采样第一Top导电体701，所述电能表线路板700的底面分别设置有电流采样第二Bottom导电体702和电流采样第三Bottom导电体703，所述第一电流采样端102通过所述电能表线路板700与所述电能表的计量芯片相连接，所述第二电流采样端103通过所述电能表线路板连接所述电流采样第一Top导电体701的一端，所述第一Top导电体701的另一端通过所述电能表线路板连接所述电流采样第二Bottom导电体702的一端，所述电流采样第二Bottom导电体702的另一端通过所述电能表线路板连接所述抗工频磁场环的第二电流补偿端202，所述抗工频磁场环的第一电流补偿端201通过所述电能表线路板连接所述电流采样第三Bottom导电体703的一端，所述电流采样第三Bottom导电体703的另一端在所述电能表线路板的底面连接于电能表的计量芯片；所述电流采样第一Top导电体701与电流采样第三Bottom导电体703在所述电能表线路板700的顶面与底面之间形成空间交叉，从而在工频磁场作用下由所述分流器100形成的感应电动势与所述抗工频磁场环200所形成的感应电压相互抵消。
本实施例中，所述抗工频磁场环200为竖立连接在所述电能表线路板700上且与所述电能表线路板700硬连接的抗工频磁场环。
本实施例中，所述分流器100上还设置有电压采样端101。
优选的，所述抗工频磁场环200与所述采样电阻片基本平行。
本实施例中，所述采样电阻片为采用高阻材料制成的采样电阻片。
优选的，所述电流采样第一Top导电体701、电流采样第二Bottom导电体702和所述电流采样第三Bottom导电体703印制在所述电能表线路板700上。
本实施例中，所述继电器600安装于所述电能表线路板700的底面。
本实施例中，所述继电器600上还设置有继电器控制信号端500，所述继电器控制信号端500包括继电器控制信号正端(+)501和继电器控制信号负端(-)502。
本实施例中，所述继电器600上还设置有电能表外部电源接入端400，所述电能表外部电源接入端400包括电源输入端401和电源输出端402。
本实施例中，所述继电器600上还设置有继电器状态反馈端300。
实施例2：
如图1至5所示，一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表的抗磁方法，在电能表线路板上固定一抗工频磁场环200，并在电能表线路板700的顶面设置电流采样第一Top导电体701，在电能表线路板700的底面分别设置电流采样第二Bottom导电体702和电流采样第三Bottom导电体703，并使得所述电流采样第一Top导电体701与所述电流采样第三Bottom导电体703在空间上相互交叉，然后将继电器600分流器100的采样电阻片上的第一电流采样端102与电能表线路板700上的计量芯片相连接，将继电器分流器100的采样电阻片上的第二电流采样端103通过电能表线路700板依次连接所述电流采样第一Top导电体701、电流采样第二Bottom导电体702和所述抗工频磁场环200的一端，再将所述抗工频磁场环200的另一端通过电能表线路板700依次连接到电流采样第三Bottom导电体703和计量芯片上；通过所述电流采样第一Top导电体701与电流采样第三Bottom导电体703在所述电能表线路板700的顶面与底面之间的空间交叉，从而在工频磁场作用下由所述分流器100形成的感应电动势与所述抗工频磁场环200所形成的感应电压相互抵消。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表，其特征在于，包括电能表线路板和连接在所述电能表线路板上的继电器、设置在所述继电器上的分流器，所述分流器包括一采样电阻片，所述采样电阻片上分别设置有第一电流采样端和第二电流采样端，所述电能表线路板的底面还设置有一抗工频磁场环，所述抗工频磁场环为开口环，所述开口环的两个端部分别作为第一电流补偿端和第二电流补偿端固定在所述电能表线路板上，所述电能表线路板的顶面设置有电流采样第一Top导电体，所述电能表线路板的底面分别设置有电流采样第二Bottom导电体和电流采样第三Bottom导电体，所述第一电流采样端通过所述电能表线路板与所述电能表的计量芯片相连接，所述第二电流采样端通过所述电能表线路板连接所述电流采样第一Top导电体的一端，所述第一Top导电体的另一端通过所述电能表线路板连接所述电流采样第二 Bottom导电体的一端，所述电流采样第二 Bottom导电体的另一端通过所述电能表线路板连接所述抗工频磁场环的第二电流补偿端，所述抗工频磁场环的第一电流补偿端通过所述电能表线路板连接所述电流采样第三 Bottom导电体的一端，所述电流采样第三 Bottom导电体的另一端在所述电能表线路板的底面连接于电能表的计量芯片；所述电流采样第一Top导电体与电流采样第三Bottom导电体在所述电能表线路板的顶面与底面之间形成空间交叉，从而在工频磁场作用下由所述分流器形成的感应电动势与所述抗工频磁场环所形成的感应电压相互抵消；所述抗工频磁场环为单一整体结构的抗工频磁场环，且所述抗工频磁场环为其环体自身轴线位于同一平面内的平面结构的U型抗工频磁场环。
2.根据权利要求1所述的一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表，其特征在于，所述分流器上还设置有电压采样端。
3.根据权利要求1所述的一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表，其特征在于，所述抗工频磁场环与所述采样电阻片基本平行。
4.根据权利要求1所述的一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表，其特征在于，所述采样电阻片为采用高阻材料制成的采样电阻片。
5.根据权利要求1所述的一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表，其特征在于，所述电流采样第一Top导电体、电流采样第二Bottom导电体和所述电流采样第三Bottom导电体印制在所述电能表线路板上。
6.根据权利要求1所述的一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表，其特征在于，所述继电器安装于所述电能表线路板的底面。
7.根据权利要求1所述的一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表，其特征在于，所述继电器上还设置有继电器控制信号端，所述继电器控制信号端包括继电器控制信号正端（+）和继电器控制信号负端（-）。
8.根据权利要求1所述的一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表，其特征在于，所述继电器上还设置有电能表外部电源接入端，所述电能表外部电源接入端包括电源输入端和电源输出端。
9.根据权利要求1所述的一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表，其特征在于，所述继电器上还设置有继电器状态反馈端。
10.根据权利要求1所述的一种内置抗工频磁场继电器的智能电能表，其特征在于，所述智能电能表的抗磁方法如下：在电能表线路板上固定一单一整体结构的所述U型抗工频磁场环，并在电能表线路板的顶面设置电流采样第一Top导电体，在电能表线路板的底面分别设置电流采样第二Bottom导电体和电流采样第三Bottom导电体，并使得所述电流采样第一Top导电体与所述电流采样第三Bottom导电体在空间上相互交叉，然后将继电器分流器的采样电阻片上的第一电流采样端与电能表线路板上的计量芯片相连接，将继电器分流器的采样电阻片上的第二电流采样端通过电能表线路板依次连接所述电流采样第一Top导电体、电流采样第二Bottom导电体和所述抗工频磁场环的一端，再将所述抗工频磁场环的另一端通过电能表线路板依次连接到电流采样第三Bottom导电体和计量芯片上；通过所述电流采样第一Top导电体与电流采样第三Bottom导电体在所述电能表线路板的顶面与底面之间的空间交叉，从而在工频磁场作用下由所述分流器形成的感应电动势与所述抗工频磁场环所形成的感应电压相互抵消。
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