CN202119832U - 一种智能电能表 - Google Patents
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Abstract
一种智能电能表，它涉及电能计量装置领域。它包含微处理器(1)、电能计量专用芯片(2)、电压采样单元(3)、电流采样单元(4)、LCD驱动及显示单元(5)、电源部分(6)、锂电池(7)、存储模块(8)、时钟模块(9)、红外通讯模块(10)、按键输入模块(11)、开盖检测模块(12)、电能脉冲输出电路(13)、秒信号输出电路(14)、继电器控制及检测电路(15)、载波通讯电路(16)和RS485通讯电路(17)，电压采样单元(3)和电流采样单元(4)与电能计量专用芯片(2)连接。它可以克服现有技术的缺陷，适配能力更好、更稳定、更可靠、更符合工业用电行业的需要。
Description
技术领域：
本实用新型涉及电能计量装置领域，具体涉及一种智能电能表。
背景技术：
目前国内电能表种类很多，电能表正处于一个日新月异的发展过程之中。由于智能电能表稳定和可靠性很高，因此已经取代了传统的机械电能表。而现有的智能电能表的继电器控制在正常过程中是不会出现误动作的，如果遇到非正常的掉电、上电就有可能出现误动作，这样对用户正常使用就会造成麻烦。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种智能电能表，它可以克服现有技术的缺陷，适配能力更好、更稳定、更可靠、更符合工业用电行业的需要。
为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案：它包含微处理器1、电能计量专用芯片2、电压采样单元3、电流采样单元4、LCD驱动及显示单元5、电源部分6、锂电池7、存储模块8、时钟模块9、红外通讯模块10、按键输入模块11、开盖检测模块12、电能脉冲输出电路13、秒信号输出电路14、继电器控制及检测电路15、载波通讯电路16和RS485通讯电路17，电压采样单元3和电流采样单元4与电能计量专用芯片2连接，电能计量专用芯片2与微处理器1相互连接，微处理器1分别与LCD驱动及显示单元5、电能脉冲输出电路13和秒信号输出电路14连接，微处理器1分别与存储模块8、时钟模块9、红外通讯模块10、继电器控制及检测电路15、载波通讯电路16和RS485通讯电路17相互连接，电源部分6、按键输入模块11和开盖检测模块12均与微处理器1连接，且电源部分6与RS485通讯电路17连接，锂电池7与电源部分6连接。
所述的继电器控制及检测电路15包含继电器控制电路和继电器检测电路。
所述的继电器控制电路包含三极管V1-V6、电阻R52-R55、电阻R60-R62、瓷片电容C1和瞬态抑制二极管D1，电阻R52的一端与状态显示器RelayOFF连接，其另一端与三极管V1的基极连接，三极管V1的发射极接地，三极管V1的集电极分别与电阻R54的一端、电阻R61的一端和电阻R59的一端连接，电阻R54的另一端分别与三极管V3的发射极、电源12V、电阻R55的一端和三极管V4的发射极连接，电阻R61的另一端与三极管V5的基极连接，三极管V5的集电极接地。电阻R59的另一端与三极管V3的基极连接，三极管V3的集电极分别与瓷片电容C1的负极和QB端连接，电阻R53的一端与状态显示器RelayON连接，其另一端与三极管V2的基极连接，三极管V2的发射极接地，三极管V2的集电极分别与电阻R55的另一端、电阻R62的一端和电阻R60的一端连接，电阻R62的另一端与三极管V6的基极连接，三极管V6的发射极与QB端连接，三极管V6的的集电极接地，电阻R60的另一端与三极管V4的基极连接，三极管V4的集电极分别与QA端、瓷片电容C1的正极和三极管V5的发射极连接，在QA端与QB端之间接有瞬态抑制二极管D1。
所述的继电器检测回路包含电阻R68-R71、二极管D6和光电耦合器D7，电阻R68-R71串联连接，且电阻R71分别与二极管D6的负极和光电耦合器D7的1端连接，二极管D6的正极分别与输出端和光电耦合器D7的2端连接，光电耦合器D7的3端与RelayTest状态连接，光电耦合器D7的4端接地。
本实用新型的工作原理：电压采样单元3和电流采样单元4经过高精度采样后送到电能计量专用芯片2后经过一系列数字处理后，转换成与有功功率成正比的脉冲频率信号送给微处理器1，微处理器1将脉冲信号依据时段费率进行分时累加，得到总电量和各费率电量，结果保存到数据存贮器中，微处理器1同时完成显示和与外部进行信息交换的功能。
所述的继电器控制电路通过六只三极管组成复合控制电路，能有效的控制智能电能表在上下电时，微处理器MCU端口状态不定情况下引起的误动作，在继电器控制口上加瓷片电容C1和瞬态抑制二极管D1可以有效的防止继电器动作时产生的感应电动势对三极管以及微处理器MCU端口损坏，同时可以有效的降低外界引起的继电器误动作，使智能电能表在运行过程中更可靠。
所述的继电器检测回路通过电阻R68-R71降压，光电耦合器采样得到一个继电器状态的信号，这个继电器状态信号通过电路送给微处理器MCU，微处理器MCU通过计算机查询并及时准确的以指示灯输出，液晶显示等方式指示智能电能表处于跳闸状态，从而提醒用户该缴费。
本实用新型可以克服现有技术的缺陷，适配能力更好、更稳定、更可靠、更符合工业用电行业的需要。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的继电器控制电路原理图。
图3为本实用新型的继电器检测电路原理图。
具体实施方式：
参照图1-图3，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含微处理器1、电能计量专用芯片2、电压采样单元3、电流采样单元4、LCD驱动及显示单元5、电源部分6、锂电池7、存储模块8、时钟模块9、红外通讯模块10、按键输入模块11、开盖检测模块12、电能脉冲输出电路13、秒信号输出电路14、继电器控制及检测电路15、载波通讯电路16和RS485通讯电路17，电压采样单元3和电流采样单元4与电能计量专用芯片2连接，电能计量专用芯片2与微处理器1相互连接，微处理器1分别与LCD驱动及显示单元5、电能脉冲输出电路13和秒信号输出电路14连接，微处理器1分别与存储模块8、时钟模块9、红外通讯模块10、继电器控制及检测电路15、载波通讯电路16和RS485通讯电路17相互连接，电源部分6、按键输入模块11和开盖检测模块12均与微处理器1连接，且电源部分6与RS485通讯电路17连接，锂电池7与电源部分6连接。
所述的继电器控制及检测电路15包含继电器控制电路和继电器检测电路。
所述的继电器控制电路包含三极管V1-V6、电阻R52-R55、电阻R60-R62、瓷片电容C1和瞬态抑制二极管D1，电阻R52的一端与状态显示器RelayOFF连接，其另一端与三极管V1的基极连接，三极管V1的发射极接地，三极管V1的集电极分别与电阻R54的一端、电阻R61的一端和电阻R59的一端连接，电阻R54的另一端分别与三极管V3的发射极、电源12V、电阻R55的一端和三极管V4的发射极连接，电阻R61的另一端与三极管V5的基极连接，三极管V5的集电极接地。电阻R59的另一端与三极管V3的基极连接，三极管V3的集电极分别与瓷片电容C1的负极和QB端连接，电阻R53的一端与状态显示器RelayON连接，其另一端与三极管V2的基极连接，三极管V2的发射极接地，三极管V2的集电极分别与电阻R55的另一端、电阻R62的一端和电阻R60的一端连接，电阻R62的另一端与三极管V6的基极连接，三极管V6的发射极与QB端连接，三极管V6的的集电极接地，电阻R60的另一端与三极管V4的基极连接，三极管V4的集电极分别与QA端、瓷片电容C1的正极和三极管V5的发射极连接，在QA端与QB端之间接有瞬态抑制二极管D1。
所述的继电器检测回路包含电阻R68-R71、二极管D6和光电耦合器D7，电阻R68-R71串联连接，且电阻R71分别与二极管D6的负极和光电耦合器D7的1端连接，二极管D6的正极分别与输出端和光电耦合器D7的2端连接，光电耦合器D7的3端与RelayTest状态连接，光电耦合器D7的4端接地。
本具体实施方式的工作原理：电压采样单元3和电流采样单元4经过高精度采样后送到电能计量专用芯片2后经过一系列数字处理后，转换成与有功功率成正比的脉冲频率信号送给微处理器1，微处理器1将脉冲信号依据时段费率进行分时累加，得到总电量和各费率电量，结果保存到数据存贮器中，微处理器1同时完成显示和与外部进行信息交换的功能。
所述的继电器控制电路通过六只三极管组成复合控制电路，能有效的控制智能电能表在上下电时，微处理器MCU端口状态不定情况下引起的误动作，在继电器控制口上加瓷片电容C1和瞬态抑制二极管D1可以有效的防止继电器动作时产生的感应电动势对三极管以及微处理器MCU端口损坏，同时可以有效的降低外界引起的继电器误动作，使智能电能表在运行过程中更可靠。
所述的继电器检测回路通过电阻R68-R71降压，光电耦合器采样得到一个继电器状态的信号，这个继电器状态信号通过电路送给微处理器MCU，微处理器MCU通过计算机查询并及时准确的以指示灯输出，液晶显示等方式指示智能电能表处于跳闸状态，从而提醒用户该缴费。
本具体实施方式可以克服现有技术的缺陷，适配能力更好、更稳定、更可靠、更符合工业用电行业的需要。
Claims (4)
1.一种智能电能表，其特征在于它包含微处理器(1)、电能计量专用芯片(2)、电压采样单元(3)、电流采样单元(4)、LCD驱动及显示单元(5)、电源部分(6)、锂电池(7)、存储模块(8)、时钟模块(9)、红外通讯模块(10)、按键输入模块(11)、开盖检测模块(12)、电能脉冲输出电路(13)、秒信号输出电路(14)、继电器控制及检测电路(15)、载波通讯电路(16)和RS485通讯电路(17)，电压采样单元(3)和电流采样单元(4)与电能计量专用芯片(2)连接，电能计量专用芯片(2)与微处理器(1)相互连接，微处理器(1)分别与LCD驱动及显示单元(5)、电能脉冲输出电路(13)和秒信号输出电路(14)连接，微处理器(1)分别与存储模块(8)、时钟模块(9)、红外通讯模块(10)、继电器控制及检测电路(15)、载波通讯电路(16)和RS485通讯电路(17)相互连接，电源部分(6)、按键输入模块(11)和开盖检测模块(12)均与微处理器(1)连接，且电源部分(6)与RS485通讯电路(17)连接，锂电池(7)与电源部分(6)连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能电能表，其特征在于所述的继电器控制及检测电路(15)包含继电器控制电路和继电器检测电路。
3.根据权利要求1所述的一种智能电能表，其特征在于所述的继电器控制电路包含三极管(V1-V6)、电阻(R52-R55)、电阻(R60-R62)、瓷片电容(C1)和瞬态抑制二极管(D1)，电阻(R52)的一端与状态显示器RelayOFF连接，其另一端与三极管(V1)的基极连接，三极管(V1)的发射极接地，三极管(V1)的集电极分别与电阻(R54)的一端、电阻(R61)的一端和电阻(R59)的一端连接，电阻(R54)的另一端分别与三极管(V3)的发射极、电源12V、电阻(R55)的一端和三极管(V4)的发射极连接，电阻(R61)的另一端与三极管(V5)的基极连接，三极管(V5)的集电极接地，电阻(R59)的另一端与三极管(V3)的基极连接，三极管(V3)的集电极分别与瓷片电容(C1)的负极和QB端连接，电阻(R53)的一端与状态显示器RelayON连接，其另一端与三极管(V2)的基极连接，三极管(V2)的发射极接地，三极管(V2)的集电极分别与电阻(R55)的另一端、电阻(R62)的一端和电阻(R60)的一端连接，电阻(R62)的另一端与三极管(V6)的基极连接，三极管(V6)的发射极与QB端连接，三极管(V6)的的集电极接地，电阻(R60)的另一端与三极管(V4)的基极连接，三极管(V4)的集电极分别与QA端、瓷片电容(C1)的正极和三极管(V5)的发射极连接，在QA端与QB端之间接有瞬态抑制二极管(D1)。
4.根据权利要求1所述的一种智能电能表，其特征在于所述的继电器检测回路包含电阻(R68-R71)、二极管(D6)和光电耦合器(D7)，电阻(R68-R71)串联连接，且电阻(R7)分别与二极管(D6)的负极和光电耦合器(D7)的1端连接，二极管(D6)的正极分别与输出端和光电耦合器(D7)的2端连接，光电耦合器(D7)的3端与RelayTest状态连接，光电耦合器(D7)的4端接地。
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|---|---|---|---|---|
| CN107656117A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-02-02 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种新型电能表 |
| CN107703355A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-02-16 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种智能电能表 |
| CN108287264A (zh) * | 2018-01-05 | 2018-07-17 | 东莞市韦伯电子科技有限公司 | 一种多功能计电器 |
| CN109637901A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-04-16 | 广州彬顺电子设备有限公司 | 一种智能断路器装置 |
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- 2011-05-26 CN CN2011201727462U patent/CN202119832U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN107656117A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-02-02 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种新型电能表 |
| CN107703355A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-02-16 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种智能电能表 |
| CN108287264A (zh) * | 2018-01-05 | 2018-07-17 | 东莞市韦伯电子科技有限公司 | 一种多功能计电器 |
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| C17 | Cessation of patent right | ||
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