專利名稱：具有防竊電及漏電保護功能的單相電子電度表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種單相電子電度表，尤其涉及一種具有防竊電及漏電保護功能的單相電子電度表。
電子式電度表以其體積小、重量輕、精度高，安裝方便等優點而廣泛應用于居民家庭及工商業用戶中，但在使用時，卻因管理難度大，安裝環境復雜等因素不可避免地存在著偷電、漏電、觸電等情況，不但影響電表的準確計量，也給電業單位或用戶帶來相應的損失。
本實用新型的目的在于提供一種具有防竊電及漏電保護功能的單相電子電度表，以提高電表的計量精度和安全性。
本實用新型的技術方案在于采用了一種具有防竊電及漏電保護功能的單相電子電度表，包括相線電流取樣電路，這種電度表還設置有零線電流取樣電路，相線電流取樣電路的輸出分別接入電壓比較器A的正輸入端和電壓比較器B的負輸入端，零線電流取樣電路的輸出分別接入電壓比較器A的負輸入端和電壓比較器B的正輸入端，電壓比較器A的輸出通過一開關元件控制漏電保護開關K的電磁線圈的得電與失電，相線電流取樣電路和零線電流取樣電路和輸出分別通過一轉換開關與單相電表專用芯片電路的兩取樣電流輸入端相連。
所述的開關元件為一NPN型開關三極管BG1，該三極管的基極通過一電阻R1與電壓比較器A的輸出相連接，三極管的發射極接地，其集電極與漏電保護開關的電磁線圈L的一端相連，該電磁線圈L的另一端與電源正極相連。
所述的轉換開關為CD4066型模擬開關，模擬開關的腳1和腳4分別與所述的相線電流取樣電路的輸出和零線電流取樣電路的輸出相連，CD4066模擬開關的腳5和電壓比較器B的輸出相連，腳13通過一電阻R3和電源的正極相連，腳5通過一電阻R2與一NPN型三極管BG2的基極相連，三極管BG2的集電極與腳13相連，三極管BG2的發射電極接地。
所述的單相電表專用芯片為AD7750型集成電路芯片，該芯片的腳6接電壓取樣電路，芯片的電流信號輸入端腳3和腳4分別接模擬開關CD4066的腳2和腳3。
由于本實用新型在電表內部增加了零線電流取樣電路，相線電流取樣電路的輸出和零線電流取樣電路的輸出經過電壓比較器的比較，當相線電流大于零線電流時，電壓比較器控制模擬開關向單相電表專用芯片輸入相線電流值，當零線電流大于相線電流時，電壓比較器控制模擬開關向單相電表專用芯片輸入零線電流值，使電度表始終以比較大的電流值作為計算輸入，保證了電度表在竊電行為發生時能夠以實際耗去電能值為準進行準確計量，避免了因竊電給電業部門造成的損失。另外，當相線電流大于零線電流一定值后，對應的電壓比較器發出指令使相應的漏電保護開關的電磁線圈動作，斷開用戶電源，保證了用戶的安全。
以下結合附圖對本實用新型做進一步和解釋和說明
圖1為本實用新型的電路原理圖。
圖1中，本實用新型的電表內有以電流互感器L1和L2為主組成的相線電流采樣電路和零線電流采樣電路，相線電流采樣電路的輸出分別與電壓比較器A和電壓比較器B的正輸入和負輸入相連，零線電流采樣電路的輸出分別與電壓比較器A和電壓比較器B的負輸入和正輸入相連。
電壓比較器A的輸出通過電阻R1和NPN型開關三極管BG1的基極相連，開關三極管BG1的發射極接地，集電極通過漏電保護開關K的電磁線圈L與電源正極相連。當相電流大于零線電流一定值形成漏電時，電壓比較器輸出高電位，三極管BG1導通，電磁線圈L得電，漏電保護開關K動作切斷負載電源，起到了一定的安全保護作用。
相線電流采樣電路的輸出和零線電流采樣電路的輸出分別與模擬開關集成電路CD4066的腳1和腳4相連。模擬開關CD4066的腳5與電壓比較器B的輸出相連，腳13通過電阻R3與電源正極相連，另外，腳5通過電阻R2與NPN型三極管BG2的基極相連，該三極管的發射極接地，集電極與模擬開關CD4066的腳13相連。
上述模擬開關的輸出端腳2、腳3分別與AD7750型單相電表專用芯片的電流值輸入端腳3和腳4相連。芯片AD7750的電壓值輸入端6與電壓采樣電路相連。芯片AD7750的其余管腳的連接方法是常規接法，此處不再贅述。
電度表應用時，當相線電流和零線電流基本平衡時，電壓比較器A和B均輸出低電壓，模擬開關CD4066的腳13高電平，使腳1和腳2之間的開關接通，腳5的低電平控制腳4和腳3之間的開關斷開，相電流經腳2送入單相電表專用芯片AD7750，使電度表正常準確計量。當有竊電行為發生時，零線電流大于相線電流，電壓比較器B輸出高電平，通過三極管BG2使CD4066的腳13變為低電平，從而控制模擬開關的腳1和腳2之間的開關斷開，同時，使腳5變為高電平，控制腳4和腳3間的開關閉合。將零線電流送入單相電表專用芯片AD7750，從而保證電表所采樣的電流為負載實際流過的電流，同樣保證了電度表的準確計量。
需要說明的是，若采用把相線電流采樣電路和零線電流采樣電路的輸出以與上述描述相反的方式輸入兩電壓比較器，同時把相關的電路做相應的調整，而實現相同的發明目的，屬與本實用新型技術方案的等同變換，應同樣在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種具有防竊電及漏電保護功能的單相電子電度表，包括相線電流取樣電路，其特征在于這種電度表還設置有零線電流取樣電路，相線電流取樣電路的輸出分別接入電壓比較器A的正輸入端和電壓比較器B的負輸入端，零線電流取樣電路的輸出分別接入電壓比較器A的負輸入端和電壓比較器B的正輸入端，電壓比較器A的輸出通過一開關元件控制漏電保護開關K的電磁線圈的得電與失電，相線電流取樣電路和零線電流取樣電路和輸出分別通過一轉換開關與單相電表專用芯片電路的兩取樣電流輸入端相連。
2.根據權利要求1所述的單相電子電度表，其特征在于所述的開關元件為一NPN型開關三極管BG1，該三極管的基極通過一電阻R1與電壓比較器A的輸出相連接，三極管的發射極接地，其集電極與漏電保護開關的電磁線圈L的一端相連，該電磁線圈L的另一端與電源正極相連。
3.根據權利要求2所述的單相電子電度表，其特征在于所述的轉換開關為CD4066型模擬開關，模擬開關的腳1和腳4分別與所述的相線電流取樣電路的輸出和零線電流取樣電路的輸出相連，CD4066模擬開關的腳5和電壓比較器B的輸出相連，腳13通過一電阻R3和電源的正極相連，腳5通過一電阻R2與一NPN型三極管BG2的基極相連，三極管BG2的集電極與腳13相連，三極管BG2的發射電極接地。
4.根據權利要求3所述的單相電子電度表，其特征在于所述的單相電表專用芯片為AD7750型集成電路芯片，該芯片的腳6接電壓取樣電路，芯片的電流信號輸入端腳3和腳4分別接模擬開關CD4066的腳2和腳3。
專利摘要本實用新型涉及一種具有防竊電及漏電保護功能的單相電子電度表,這種電度表的電路特點是在電度表內設置了零線電流采樣電路,并使相線及零線電流采樣電路的輸出以相反的方式分別輸入兩個電壓比較器,一個電壓比較器用于控制漏電保護開關的電磁線圈,一個電壓比較器的輸出通過控制一個模擬開關分別切換向單相電表專用芯片內輸入的電流值,始終以較大的電流值進行計量,保證了計量的精度。
文檔編號G01R22/00GK2427814SQ9924552
公開日2001年4月25日 申請日期1999年12月8日 優先權日1999年12月8日
發明者曹桂華, 余水柱, 王志祥, 張運山 申請人:河南金雀電氣股份有限公司