专利丨一种单相电子式键盘预付费电能表_仪器仪表_技术中心_机电之家资讯网

  • 栏目:新葡亰仪器仪表 时间:2019-12-19 01:42
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本发明涉及一种宽量程电能表,特别涉及一种基于霍尔传感器的宽量程电能表。

澳门新葡亰网站注册,澳门新葡亰51888,创意无极限,仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种单相电子式键盘预付费电能表。该专利由浙江正泰仪器仪表有限责任公司申请,并于2017年7月11日获得授权公告。

澳门葡亰娱乐场手机版,电能表中普遍使用电磁式电流互感器作为电流传感单元,由于其存在磁饱和及其带宽有限的特性,难以实现对高频分量和直流电流的准确检测。随着电力电子等非线性设备在电网中的普及使用,电磁式电流互感器已经不能满足市场的需求。

本发明涉及一种仪表,具体是一种单相电子式键盘预付费电能表,属于电气仪表技术领域。

霍尔传感器是一种宽频带电流传感器,可用于各种交直流磁场的检测。但是由于开环霍尔传感器的动态范围一般较窄,可检测的磁场变化幅度较小,一般仅用于电机控制、霍尔开关等对检测精度和动态范围要求不高的场合,而电能表的电流检测单元要求频带宽、动态范围宽,以一块普通电能表5A的电流规格而言,其电流检测动态范围高达1200:1,一般的开环霍尔传感器可检测的动态范围只有200:1,无法满足实用要求,并且在强磁干扰下测量精度会受到影响。

目前市场上使用的预付费电能表采用各种技术达到充值缴费的目的,比如接触式IC卡充值、非接触式射频卡充值、远程通讯充值,以上充值方式各有缺点:接触式IC卡充值需要将IC卡插入卡槽中才能实现充电业务,然而接触式IC卡的卡槽容易被恶性破坏从而导致无法充值;非接触式射频卡充值只需将射频卡放到射频范围内即可实现充值业务,非接触式射频卡虽然无需将射频卡插入卡槽中,但是非接触式射频卡易受到周围电磁干扰导致读卡出错,影响使用;远程通讯充值通过远程通讯来实现充值业务,这种方式虽然避免了卡槽易被恶性破坏、受到周围电磁干扰的缺点,但是,通讯中数据传输可能会出错,这种方式的稳定性和可靠性亟待提高。

针对目前存在的问题,本发明的目的是提供一种宽频带、宽动态范围、高准确度及具有抗外磁干扰能力的基于霍尔传感器的宽量程电能表。

中东地区电力用户现在广泛使用一种新型的预付费方式,管理系统将用户信息和购电信息结合起来生成一组加密代码,用户自己将获得的加密代码通过电表上的数字键盘进行预付费数据传输输入到电表中,电表经过正确解密后得到预存电量或金额并保存。这种付费方式由于采用电表自带的键盘完成充值,通常称为键盘预付费电能表。键盘预付费电能表预付式电费以代码形提供给用户,一方面避免了远程通讯充值中数据传输可能会出错的问题,另一方面不用使用卡片充值,在其电表上不需要和外部接口,密封性好,防止人为破坏。但是键盘预付费电能表如何检测到键盘预付费电能表掉电,目前还没有公开。

图为本发明的结构框图

本发明提供一种单相电子式键盘预付费电能表。

本发明提供的这种基于霍尔传感器的宽量程电能表,包括霍尔电流检测模块、电压检测模块、MCU信号处理控制模块、计量模块、显示报警通信模块及电源模块;霍尔电流检测模块感应电流变化,将测量结果传至计量模块和MCU信号处理控制模块;电压检测模块测量电压并将测量结果也传至计量模块;计量模块对信号进行A/D转换并经过补偿校正后输出信号至MCU信号处理控制模块;MCU信号处理控制模块对计量模块输出的信号进行温度补偿处理并存储,再在显示报警通信模块进行显示,并通过霍尔电流检测模块中传来的电压大小进行电流检测量程的切换控制;显示报警通信模块包含LCD显示模块、报警模块和通信模块,LCD模块对消耗电能大小进行实时显示,报警模块在电流和/或电压过大时实行报警并通过继电器将电源断开,通信模块用于与外界实现数据交换,包括远红外通信、GPRS通信、载波通信和485通信;电源模块为霍尔电流检测模块、MCU信号处理控制模块、计量模块和显示报警通信模块供电。

为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:一种单相电子式键盘预付费电能表,包括SOC接口电路、电源电路和掉电检测电路,其中,电源电路,包括一个对外提供直流电的输出端;SOC接口电路,包括一个控制端,当所述控制端接收到接通信号时,所述SOC接口电路正常运行;当所述控制端接收到中断信号时,所述SOC接口电路执行掉电数据保存动作;掉电检测电路,包括一个输入端和一个输出端,所述掉电检测电路的输入端与所述电源电路的输出端连接,用于接收所述电源电路提供的直流电;所述掉电检测电路的输出端与所述SOC接口电路的控制端连接;所述掉电检测电路用于实时检测所述电源电路提供的直流电,并将检测结果发送给所述SOC接口电路的控制端;当所述掉电检测电路检测到所述直流电大于或者等于预设电压阈值时,所述掉电检测电路向所述SOC接口电路输出接通信号;当所述掉电检测电路检测到所述直流电小于所述预设电压阈值时,所述掉电检测电路向所述SOC接口电路输出中断信号。

所述霍尔电流检测模块包括一号霍尔电流传感器和二号霍尔电流传感器,两个霍尔电流传感器均为开环霍尔传感器,且二者在PCB板上为垂直方向放置。

图为本发明所述单相电子式键盘预付费电能表的结构示意图

所述霍尔电流检测模块的PCB板为U型,且在该PCB板下方设有一供检测电流流过的与该PCB板同样形状的金属块。

所述的单相电子式键盘预付费电能表,所述SOC接口电路包括系统级芯片ATT7035AU及其外围电路。所述的单相电子式键盘预付费电能表,所述电源电路包括AC/DC电源转换电路和系统工作电源电路,所述AC/DC电源转换电路用于对外提供直流电,所述系统工作电源电路用于提供系统的工作电源;所述AC/DC电源转换电路包括压敏电阻RV1、变压器TC1,二极管D23、D24、D25、D26,所述二极管D23、D24、D25、D26构成全桥整流器;所述系统工作电源电路包括电容C2、C4、C7、C8、C9,极性电容C1、C3,电源稳压芯片7805,电压调整器XC6214P332PR;交流电通过所述压敏电阻RV1接所述变压器TC1的初级线圈,所述变压器TC1的次级线圈接所述全桥整流器的输入端,所述全桥整流器的输出端作为所述AC/DC电源转换电路的输出端向所述掉电检测电路提供输入信号;所述全桥整流器的输出端、所述极性电容C1的正极与所述电容C2的一端连接后共同接所述电源稳压芯片7805的IN管脚,所述极性电容C1的负极与所述电容C2的另一端连接后共同接地;所述极性电容C3的正极、所述电容C4、C9的一端连接后同时接所述电源稳压芯片7805的OUT管脚和所述电压调整器XC6214P332PR的Vin管脚,所述极性电容C3的负极与所述电容C4、C9的另一端连接后共同接地;所述电压调整器XC6214P332PR和所述电源稳压芯片7805的GND管脚接地,所述电容C7、C8并联后一端接地,另一端接所述电压调整器XC6214P332PR的Vout管脚。

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