CN201757758U - 防静电电表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防静电电表，包括电表主芯片、承载所述电表主芯片的主板、连接所述微处理器的取样单元、键盘处理芯片以及键盘，所述键盘、键盘处理芯片、电表主芯片依次连接，包括静电处理芯片，所述键盘处理芯片包括多条连接所述键盘的键盘引线，所述键盘引线连接所述静电处理芯片。本实用新型对外界静电等干扰抗扰能力高、安全性和可靠性高。

Description

防静电电表

技术领域

本实用新型涉及一种防静电电表。

背景技术

电子式电度表是利用电子电路/芯片来测量电能；用分压电阻或电压互感器将电压信号变成可用于电子测量的小信号，用分流器或电流互感器将电流信号变成可用于电子测量的小信号，利用专用的电能测量芯片将变换好的电压、电流信号进行模拟或数字乘法，并对电能进行累计，然后输出频率与电能成正比的脉冲信号；脉冲信号驱动步进马达带动机械计度器显示，或送微计算机处理后进行数码显示。

2004年1月21日公告的中国实用新型专利第03228450.0号所揭露的预付费电表是一种电子式电度表，由基表和控制装置两部分构成，基表包括基表芯片；控制装置包括中央处理集成电路及其外围电路，其显示输入输出端口与显示器接线端口相连接；输入装置采用单片机输入键盘，其输入接口端与中央处理集成电路的8个输入端口相连接。

这种电表结构是将键盘电路与电表主芯片集成在一起，在键盘电路遭受静电冲击而损坏时，导致整个电表电路一起损坏。

并且，现有技术电表的键盘在按压时，会产生静电，这些静电对键盘电路以及电表主芯片都是一个潜在的威胁。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种对外界静电等干扰抗扰能力高、安全性和可靠性高的防静电电表。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种防静电电表，包括电表主芯片、承载所述电表主芯片的主板、连接所述微处理器的取样单元、键盘处理芯片以及键盘，所述键盘、键盘处理芯片、电表主芯片依次连接，包括静电处理芯片，所述键盘处理芯片包括多条连接所述键盘的键盘引线，所述键盘引线连接所述静电处理芯片。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术键盘电路易受静电干扰产生故障或损坏的情况，本实用新型在键盘处理芯片与键盘之间进行防静电设计，即将键盘引线连接所述静电处理芯片，这种设计方法能极大的提高电表对外界静电等干扰抗扰能力，使来自键盘的静电在到达键盘处理芯片或电表主芯片之前就能被处理掉，从而能报证电表对用电数据的安全性和可靠性。

本实用新型还将键盘处理芯片单独设计，外界干扰是先加在键盘处理芯片上的后再传导到电表主芯片，从而实现二次保护，即使键盘处理芯片损坏也不能影响到电表主芯片，在键盘处理芯片损坏时不会导致整个电路作废。

附图说明

图1是本实用新型防静电电表实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型防静电电表实施例二中键盘的背面示意图；

图3是本实用新型防静电电表实施例三中两个静电处理芯片的示意图；

图4是本实用新型防静电电表实施例四中键盘处理芯片的电路图；

图5是本实用新型防静电电表实施例五中主板与通信小板安装的部分示意图；

图6是本实用新型防静电电表实施例五的部分截面示意图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1，本实用新型防静电电表实施例包括电表主芯片、承载所述电表主芯片的主板、连接所述微处理器的取样单元、键盘处理芯片以及键盘，所述键盘、键盘处理芯片、电表主芯片依次连接，包括静电处理芯片，所述键盘处理芯片包括多条连接所述键盘的键盘引线，所述键盘引线连接所述静电处理芯片。

区别于现有技术键盘电路易受静电干扰产生故障或损坏的情况，本实用新型在键盘处理芯片与键盘之间进行防静电设计，即将键盘引线连接所述静电处理芯片，这种设计方法能极大的提高电表对外界静电等干扰抗扰能力，使来自键盘的静电在到达键盘处理芯片或电表主芯片之前就能被处理掉，从而能报证电表对用电数据的安全性和可靠性。

在另一个实施例中，所述电表主芯片与键盘处理芯片相互独立，并且相互为主机从机连接结构，两者之间并且采用I²C总线连接。

上述实施例单独针对键盘设计芯片，与电表主芯片分开，这种设计方法能极大的提高电表对外界静电等干扰抗扰能力，从而能报证电表对用电数据的安全性和可靠性。外界干扰是先加在键盘处理芯片上的后再传导到电表主芯片，从而实现二次保护，即使键盘处理芯片损坏也不能影响到电表主芯片，在键盘处理芯片损坏时不会导致整个电路作废。

参阅图2，在另一个实施例中，所述键盘50是设置于电表壳体上的软键盘，所述软键盘具有多个透明窗口51，所述窗口51为回字形结构。

利用窗口51的回字形结构，隔离软键盘与粘贴处的缝隙，可达到非常好的防静电效果。窗口51的回字形结构再加上电路部份增加的两颗静电处理芯片，使静电防护更加可靠，两种设计相加可使静电防服到达18KV以上。

本实用新型实施例中，所述键盘是机械按键键盘，所述键盘处理芯片包括用于按键消抖动的延迟电路(图未示)，防止键盘触点在接触和断开的瞬间触点接触情况不稳定造成电压信号抖动而导致误判现象。

参阅图3和图4，在一个具体实施例中，所述静电处理芯片型号为SRV05-4，数量为二，其中一个静电处理芯片连接所述多条键盘引线的一部分，另一个静电处理芯片连接剩余键盘引线。

所述键盘处理芯片型号为MSP430F2011(参阅图4)，其中所述键盘处理芯片的SDA和SCL引脚接所述电表主芯片，引脚1～7通过插槽J106连接键盘。所述电表主芯片的型号为MSP430FE427(图未示)。

参阅图5，可以包括通信小板20、连接所述电表主芯片的调制解调器以及分别连接所述调制解调器的RS485通讯模块或RS232通讯模块(图未示)，所述通信小板垂直接插于所述主板10上，所述RS485通讯模块或RS232通讯模块分别位于所述通信小板20两面。这样的设计能够在更换通信方式时，仅需要更换通信小板20即可，不需要更换整个电表，成本低。

参阅图6，在另一个实施例中还可以包括导电弹片40，所述取样单元30是表面具有采集输出区域的电流互感器，所述主板10表面具有连接所述电表主芯片的采集输入区域，所述导电弹片40两端分别抵顶于所述电流互感器的采集输出区域和主板的采集输入区域。

本实施例采用导电弹片代替现有技术的导线连接，不需要焊接等工艺，方便组装，提高电表生产效率，同时美观实用。

其中，所述弹片为Z型，当然，也可以是半圆型或S型。

本实用新型中，所述电表可以为非光学载波或光学载波电表。

本实用新型键盘设计可以采用3x4的矩阵键盘结构获得12个按键。由于机械按键的弹性作用，现有技术中按键触点在接触和断开的瞬间触点接触情况不稳定，造成电压信号的抖动现象。键的抖动时间一般为5-10ms。这种现象会造成键盘处理电路对同一按键进行多次处理，因此本实用新型设法消除键接通和断开时的抖动现象。设计按键消抖动的延迟电路，在检测到有键按下时延时10-20ms后再次检测该按键是否仍保持闭合状态，如保持闭合状态则确认有键按下否则重新检测。按键监测采用线反转法，通过查表获得对应按键。如有键按下则把对应键值压入缓冲区并给电表主芯片发送有新按键信号，电表主芯片接收到按键信号后，对所述键盘处理芯片进行读键盘值的I²C处理，读取对应键值。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种防静电电表，包括电表主芯片、承载所述电表主芯片的主板、连接所述微处理器的取样单元、键盘处理芯片以及键盘，所述键盘、键盘处理芯片、电表主芯片依次连接，其特征在于，包括静电处理芯片，所述键盘处理芯片包括多条连接所述键盘的键盘引线，所述键盘引线连接所述静电处理芯片。

2.根据权利要求1所述的防静电电表，其特征在于，所述电表主芯片与键盘处理芯片相互独立，并且相互为主机从机连接结构，两者之间并且采用I²C总线连接。

3.根据权利要求2所述的防静电电表，其特征在于，所述键盘是设置于电表壳体上的软键盘，所述软键盘具有多个透明窗口，所述窗口为回字形结构。

4.根据权利要求3所述的防静电电表，其特征在于，所述静电处理芯片型号为SRV05-4，数量为二，其中一个静电处理芯片连接所述多条键盘引线的一部分，另一个静电处理芯片连接剩余键盘引线。

5.根据权利要求4所述的防静电电表，其特征在于，所述键盘是机械按键键盘，所述键盘处理芯片包括用于按键消抖动的延迟电路。

6.根据权利要求5所述的防静电电表，其特征在于：所述键盘处理芯片型号为MSP430F2011，所述电表主芯片的型号为MSP430FE427。

7.根据权利要求1至6任一项所述的防静电电表，其特征在于：包括通信小板、连接所述电表主芯片的调制解调器以及分别连接所述调制解调器的RS485通讯模块或RS232通讯模块，所述通信小板垂直接插于所述主板上，所述RS485通讯模块或RS232通讯模块分别位于所述通信小板两面。

8.根据权利要求1至6任一项所述的防静电电表，其特征在于：包括导电弹片，所述取样单元是表面具有采集输出区域的电流互感器，所述主板表面具有连接所述电表主芯片的采集输入区域，所述导电弹片两端分别抵顶于所述电流互感器的采集输出区域和主板的采集输入区域。 

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