CN202903841U - 一种抗交变磁场干扰的电子式电能表 - Google Patents

一种抗交变磁场干扰的电子式电能表 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种抗交变磁场干扰的电子式电能表，包括分流器、继电器和电子式电能表的电路板；分流器中含有一段采用高电阻率材料制作而成的采样电阻片，在采样电阻片中设有一个通孔，其两端分别设有第一连接端和第二连接端，第一连接端由分流器的上侧边缘一体向上凸伸形成，第二连接端由分流器的下侧边缘一体向下凸伸形成；在第一连接端和第二连接端上分别连接一条信号线，第二连接端上的信号线在穿过通孔后与第一连接端上的信号线铰并在一起，两条信号线的末端分别连接到电路板。采用该结构后，既能够抵抗来自于确定方向（电缆产生的干扰）交变磁场干扰，还能够抵抗来自于不确定方向交变磁场干扰，从而有效地保证电子式电能表计量的准确性。

Description

一种抗交变磁场干扰的电子式电能表
技术领域
本实用新型涉及电子仪表技术领域，特别是涉及一种可减小作为电流采样元件的分流器受交变磁场干扰的电子式电能表。
背景技术
电子式电能表是一种电子仪表设备，它通过对用户供电电压和电流实时采样，采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理并相乘转换成与电能成正比的脉冲输出，再通过计度器或数字显示器显示。现有技术的一种电子式电能表是采用锰铜等高稳定性材料制作电流采样元件，图1为现有技术的电子式电能表的构造示意图，图2为现有技术的电子式电能表的电流采样电路的结构示意图，图3为现有技术的电子式电能表的锰铜分流器的结构示意图，图4为现有技术的电子式电能表的锰铜分流器的安装示意图，参见图1所示，在电子式电能表的壳体200内安装有锰铜分流器100和继电器104，由于电子式电能表连接电缆的缘故，会产生磁场方向如图中箭头所示的交变电磁干扰，在继电器104的一侧边连接锰铜分流器100。参见图2至图4所示，该锰铜分流器100包括第一纯铜片部分101、锰铜片部分102和第二纯铜片部分103，其中，锰铜片部分102的两端分别与第一纯铜片部分101和第二纯铜片部分103一体相连接，且第一纯铜片部分101、锰铜片部分102和第二纯铜片部分103都是平面形结构且是处在同一平面中，锰铜分流器100通常连接于继电器104的一引出端，即锰铜分流器100的第一纯铜片部分101接在继电器104的引出端上，在第一纯铜片部分101上设有靠近锰铜片部分102的第一连接端1011，在第二纯铜片部分103上设有靠近锰铜片部分102的第二连接端1031，在第一连接端1011和第二连接端1031上各焊接有一条信号线105，两条信号线105的末端连接到电子式电能表的电路板106上，其中，第一连接端1011和第二连接端1031都是从锰铜分流器100的上侧边缘向上凸伸形成，即第一连接端1011是在第一纯铜片部分101的上侧边缘向上凸伸形成，即第二连接端1031是在第二纯铜片部分103的上侧边缘向上凸伸形成，这种结构的电子式电能表，当有外来干扰时，表计可能将干扰误当若干个脉冲计入电能。在交变电磁场的作用下，锰铜分流器100、信号线105、电子式电能表的电路板106构成的闭合回路会生成感应电动势，产生感应电流，阻碍电路电流的变化。根据电磁感应定律可知：
Figure BDA00002468988400021
φ=B*S，其中φ为穿过闭合回路的磁通量，t为时间，B为磁感应强度，S为垂直于磁场方向的面积；进而对电表的计量精度造成影响，特别是小电流信号的计量精度影响很大。另一方面，当断开电源时，由于受磁场的作用，锰铜分流器、信号线、电子式电能表的电路板构成的闭合回路产生的自感电流，会使电能表出现电流读数，造成无任何负载情况下电能表错误地计量出用电量。这种结构的电子式电能表，锰铜分流器100通常连接在继电器104的一侧边，受到电缆的干扰磁场影响，在继电器104的该侧边具有确定方向的磁场干扰信号，如图4中的箭头所示，这样，连接在继电器104一侧边的锰铜片部分102就是垂直于磁场方向，则锰铜片部分102的整个面都被磁感应线穿过，因此，电路会受到较大的磁场干扰。而且，电子式电能表还会受到不确定方向的磁场干扰信号的干扰。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种抗交变磁场干扰的电子式电能表，通过对分流器的结构进行改进，能够减小作为电流采样元件的分流器受交变磁场干扰，降低磁场对电流采样信号的影响，从而有效地保证电子式电能表计量的准确性。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种抗交变磁场干扰的电子式电能表，包括分流器、继电器和电子式电能表的电路板；所述分流器连接在继电器的一引出端；分流器为片体结构，分流器中含有一段采用高电阻率材料制作而成的采样电阻片，在采样电阻片中设有一个通孔；采样电阻片的两端分别设有第一连接端和第二连接端，其中，所述第一连接端由分流器的上侧边缘一体向上凸伸形成，所述第二连接端由分流器的下侧边缘一体向下凸伸形成；在第一连接端和第二连接端上分别连接一条信号线，第二连接端上的信号线在穿过通孔后与上侧的第一连接端上的信号线铰并在一起，两条信号线的末端分别连接到电子式电能表的电路板上。
所述分流器还包括第一导电片和第二导电片，采样电阻片连接在第一导电片和第二导电片之间，所述分流器通过第一导电片连接在所述继电器的一侧边的引出端。
所述的第一连接端和第二连接端分别设在采样电阻片上。
所述的第一连接端设在第一导电片上，并处在靠近采样电阻片的位置处；所述的第二连接端设在第二导电片上，并处在靠近采样电阻片的位置处。
所述的第一连接端设在第二导电片上，并处在靠近采样电阻片的位置处；所述的第二连接端设在第一导电片上，并处在靠近采样电阻片的位置处。
所述两条信号线分别折成横向并与对应的第一连接端、第二连接端焊接相连接。
所述采样电阻片的两端分别与第一导电片和第二导电片一体相连接。
本实用新型的一种抗交变磁场干扰的电子式电能表，是将用来连接信号线以实现电流采样的第一连接端和第二连接端分别设在分流器的上侧和分流器的下侧，并在采样电阻片中设一个通孔，让连接在分流器下侧的第二连接端上的信号线穿过该通孔。由于连接信号线的第一连接端和第二连接端，一个在上侧，一个在下侧，即采样电阻片引出脚分别在上下边之后，且由于连接于下侧边的信号线穿出采样电阻片的通孔并在采样电阻片的上方与上侧边的信号线铰并在一起，一方面，可以使得连接于下侧边的信号线利用穿过采样电阻片的通孔就会将采样电阻片划成两个区域，这样在磁场中，采样电阻片在投影面（即垂直于磁场方向的平面）上就会被信号线划成两个区域，形成两个电流方向相反的回路，在确定的交变磁场（来自于电缆产生的磁场干扰）的作用下，两边生成的感应电流方向相反，可相互抵消。另一方面，可以利用信号线穿过采样电阻片的通孔后，采样电阻片和信号线在采样电阻片的侧向的投影面，形成两个电流方向相反的回路，在不确定的交变磁场（方向并不垂直于采样电阻片）的作用下，两边生成的感应电流方向相反，可相互抵消。以此来降低干扰，也就是可以抵抗分流器受确定或不确定交变磁场的干扰。
本实用新型的有益效果是，由于采用了将分流器的用来连接信号线以实现电流采样的第一连接端和第二连接端分别设在分流器的上边和下边，且在采样电阻片中设有一个通孔，让连接于下侧边的信号线穿出采样电阻片的通孔并在采样电阻片的上方与上侧边的信号线铰并在一起，这样，一方面，就使得采样电阻片在磁场中，采样电阻片上就会有两个电流方向相反的回路，在确定的交变磁场（来自于电缆产生的磁场干扰）的作用下，两边生成的感应电流方向相反，可相互抵消；另一方面，采样电阻片和信号线在采样电阻片的侧向的投影面，形成两个电流方向相反的回路，在不确定的交变磁场（方向并不垂直于采样电阻片）的作用下，两边生成的感应电流方向相反，可相互抵消。从而实现了抵抗分流器受确定或不确定的交变磁场干扰的目的。
相比较于现有技术，可以带来如下的有益效果：
1、能减小分流器受干扰磁场的干扰；
2、易加工，批量产业化；
3、低成本。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种抗交变磁场干扰的电子式电能表不局限于实施例。
附图说明
图1是现有技术的电子式电能表的构造示意图；
图2是现有技术的电子式电能表的电流采样电路的结构示意图；
图3是现有技术的电子式电能表的锰铜分流器的结构示意图；
图4是现有技术的电子式电能表的锰铜分流器的安装示意图；
图5是本实用新型的电子式电能表的分流器的结构示意图；
图6是本实用新型的电子式电能表的分流器的主视图；
图7是本实用新型的电子式电能表的分流器连接信号线的结构示意图；
图8是本实用新型的电子式电能表的分流器的安装示意图；
图9是本实用新型的电子式电能表的分流器与信号线的连接示意图；
图10是图9的后视方向的示意图；
图11是沿图10中A-A线的剖视图。
具体实施方式
实施例，参见图5至图11所示，本实用新型的一种抗交变磁场干扰的电子式电能表，包括分流器1、继电器2和电子式电能表的电路板（图中未示出）；分流器1包括第一导电片11、采样电阻片12和第二导电片13，其中，采样电阻片采用高电阻率材料制作而成，本实施例为采用锰铜，当然，高电阻率材料还可以是其他类型的材料，比如康铜等，第一导电片11和第二导电片13采用纯铜，当然，也可以是其它的导电材料。采样电阻片12的两端分别与第一导电片11和第二导电片13一体相连接，分流器1通过第一导电片11接在继电器2的一侧边21的引出端，实际上，是在分流器1上还设有与继电器连接的固定端14，该固定端14用来实现与继电器2的引出相连接，该固定端14与第一导电片11一体相连接，在分流器1上还设有与电表固定连接的固定端15，该固定端15与第二导电片13一体相连接，在分流器的安装处具有确定磁场方向的干扰磁场，当采用图8所示的连接方式时，则干扰磁场的方向是垂直于分流器；所述采样电阻片12为平面形结构，所述的第一导电片11和第二导电片13也为平面形结构。在采样电阻片12中设有一个通孔121，采样电阻片12的两端分别设有第一连接端111和第二连接端131，其中，所述第一连接端111由分流器的上侧边缘一体向上凸伸形成，所述第二连接端131由分流器的下侧边缘一体向下凸伸形成；在第一连接端111上连接一条信号线31，在第二连接端131上连接另一条信号线32，第二连接端131上的信号线32在穿过通孔121后与上侧的第一连接端111上的信号线31铰并在一起，两条信号线31、32的末端分别连接到电子式电能表的电路板上。
本实施例中，第一连接端111和第二连接端131分别设在采样电阻片上，第一连接端111设在采样电阻片的上侧，第二连接端131设在采样电阻片的下侧。
当然，第一连接端和第二连接端的设置也可以采用另二种方案，即，所述第一连接端设在第一导电片上，并处在靠近采样电阻片的位置处；所述的第二连接端设在第二导电片上，并处在靠近采样电阻片的位置处；或者是，所述第一连接端设在第二导电片上，并处在靠近采样电阻片的位置处；所述的第二连接端设在第一导电片上，并处在靠近采样电阻片的位置处。
信号线31和信号线32分别折成横向并与对应的第一连接端111、第二连接端131焊接相连接（如图7、图8所示），即两条导线（信号线）折成横向（即水平方向）分别与第一连接端和第二连接端焊接相固定，可以再减小两条信号线与采样电阻片所围成的面积。
本实用新型的一种抗交变磁场干扰的电子式电能表，是将用来连接信号线以实现电流采样的第一连接端111和第二连接端131分别设在分流器的上侧和分流器的下侧，并在采样电阻片12中设一个通孔121，让连接在分流器下侧的第二连接端131上的信号线穿过该通孔121。由于连接信号线的第一连接端111和第二连接端131，一个在上侧，一个在下侧，即采样电阻片引出脚分别在上下边之后，且由于连接于下侧边的信号线32穿出采样电阻片的通孔121并在采样电阻片的上方与上侧边的信号线31铰并在一起，一方面，可以使得连接于下侧边的信号线32利用穿过采样电阻片的通孔121就会将采样电阻片划成两个区域，这样在磁场中，采样电阻片在投影面（即垂直于磁场方向的平面）上就会被信号线划成两个区域，形成两个电流方向相反的回路，如图9中的回路S1和回路S2，在确定的交变磁场（来自于电缆产生的磁场干扰）的作用下，两边生成的感应电流方向相反，可相互抵消。另一方面，可以利用信号线32穿过采样电阻片的通孔121后，采样电阻片12和信号线32在采样电阻片的侧向的投影面，形成两个电流方向相反的回路，如图11中的回路S3和回路S4，在不确定的交变磁场（方向并不垂直于采样电阻片）的作用下，两边生成的感应电流方向相反，可相互抵消。以此来降低干扰，也就是可以抵抗分流器受确定或不确定的交变磁场的干扰。
上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种抗交变磁场干扰的电子式电能表，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种抗交变磁场干扰的电子式电能表，包括分流器、继电器和电子式电能表的电路板；所述分流器连接在继电器的一引出端；分流器为片体结构，分流器中含有一段采用高电阻率材料制作而成的采样电阻片；其特征在于：在采样电阻片中设有一个通孔；采样电阻片的两端分别设有第一连接端和第二连接端，其中，所述第一连接端由分流器的上侧边缘一体向上凸伸形成，所述第二连接端由分流器的下侧边缘一体向下凸伸形成；在第一连接端和第二连接端上分别连接一条信号线，第二连接端上的信号线在穿过通孔后与上侧的第一连接端上的信号线铰并在一起，两条信号线的末端分别连接到电子式电能表的电路板上。
2.根据权利要求1所述的抗交变磁场干扰的电子式电能表，其特征在于：所述分流器还包括第一导电片和第二导电片，采样电阻片连接在第一导电片和第二导电片之间，所述分流器通过第一导电片连接在所述继电器的一侧边的引出端。
3.根据权利要求2所述的抗交变磁场干扰的电子式电能表，其特征在于：所述的第一连接端和第二连接端分别设在采样电阻片上。
4.根据权利要求2所述的抗交变磁场干扰的电子式电能表，其特征在于：所述的第一连接端设在第一导电片上，并处在靠近采样电阻片的位置处；所述的第二连接端设在第二导电片上，并处在靠近采样电阻片的位置处。
5.根据权利要求2所述的抗交变磁场干扰的电子式电能表，其特征在于：所述的第一连接端设在第二导电片上，并处在靠近采样电阻片的位置处；所述的第二连接端设在第一导电片上，并处在靠近采样电阻片的位置处。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的抗交变磁场干扰的电子式电能表，其特征在于：所述两条信号线分别折成横向并与对应的第一连接端、第二连接端焊接相连接。
7.根据权利要求2所述的抗交变磁场干扰的电子式电能表，其特征在于：所述采样电阻片的两端分别与第一导电片和第二导电片一体相连接。
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