專利名稱：單相電器類型識別預付費電能表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電能計量產品，具體來說是一種單相電器類型識別預付費電能表。
背景技術：
隨著學生公寓等用電器的增多和普及，校園用電安全隱患和浪費成為校園管理者 急需解決的問題。近年來，多采取限電器限制用電負荷容量，以自動斷電的辦法加以解決， 該方案對大功率的發熱電器尚能控制，但缺點是限制了安全的大功率電器使用，如空調、計 算機等安全用電設備，很容易因被控制而不能使用，給人們的生活帶來很大不便，在實際應 用中暴露出許多不足。

實用新型內容針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種單相電器類型識別 電能表，能夠辨別所使用電器的類型，從而作出是否限制使用該電器的判斷，控制危險性電 器的使用，增大了校園用電的安全性，同時避免電資源的浪費，方便學生公寓等地點的安全 用電。為達到以上目的，本實用新型采取的技術方案是一種單相電器類型識別預付費 電能表，包括電源電路、單片機控制電路，以及與單片機控制電路分別相連的數據保存電 路、LCD顯示電路、外置拉閘接口電路、驅動電路，一計量電路通過光電隔離與單片機控制電 路相連，該計量電路內具有計量芯片CS5460A，所述驅動電路還連接一繼電器，該繼電器與 進出火線相連。在上述技術方案的基礎上，一個IC卡座接口電路的IC卡座與單片機控制電路之 間串聯IK電阻。在上述技術方案的基礎上，所述單片機控制電路直接驅動LCD顯示電路。在上述技術方案的基礎上，所述電源電路的變壓器采用兩個2VA/3繞組，一個繞 組的輸出供給計量電路，另一個繞組的輸出供給單片機控制電路，整流后的電壓直接送給 驅動電路。在上述技術方案的基礎上，所述單片機控制電路、計量電路和LCD顯示電路集成 在一塊PCB板上，IC卡座接口電路焊接于該PCB板。本實用新型的有益效果在于，所述單相預付費電能表內部PCB板上設有計量電 路，計量電路設有計量芯片CS5460A，單片機控制電路通過與計量芯片CS5460A相對應的 程序，并結合數據保存電路對劑量芯片CS5406A內部數據進行計算，通過對功因、功率的比 較，實現對使用電器類型的判斷，從而對危險性電器起到斷電控制的作用，增大校園用電的 安全性，同時也避免了電資源的浪費。
圖1為本實用新型實施例的原理框圖；圖2為本實用新型實施例對電器類型進行識別的流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1所示，本實用新型單相電器類型識別預付費電能表，包括一單片機控制電 路，一計量電路通過光電隔離與該單片機控制電路相連，該計量電路與零線N連接。所述 單片機控制電路還直接連接有LCD顯示電路、數據保存電路、外置拉間接口電路、IC卡接口 電路以及驅動電路。一繼電器連接L進、L出兩條火線，并通過所述驅動電路連接至單片機 控制電路。一電源電路為整個單相電器類型識別預付費電能表內部供電，其分別與計量電 路、驅動電路、單片機控制電路和繼電器相連。所述計量電路以計量芯片CS5460A為核心， 對輸入的電流和電壓進行電能計量并傳給單片機控制電路，輸入的信號通過光電隔離轉 換后能夠用電脈沖輸出。所述單片機控制電路是單相電器類型識別預付費電能表的核心， 內部有硬件看門狗，按要求采用分時復用技術，并直接驅動LCD顯示電路，本實施例中為六 位LCD，能夠顯示單相電器類型識別預付費電能表的當前工作狀態。單片機控制電路還連 接IC卡座接口電路，其具有的IC卡座采用長開方式，插入IC卡后接通，給IC卡座接口電 路供電，IC卡座與單片機控制電路之間串IK電阻，同時IC卡操作完成后，靜止狀態為低電 平，且插卡結果能夠在六位LCD顯示出來。外界進出電路均與控制通斷開關的繼電器相連， 該繼電器通過一驅動電路連接單片機控制電路，本實施例中，比較優選的繼電器采用磁保 繼電器，輸入或輸出電流或電壓，其內部線圈通正向電流時繼電器接通，線圈通反向電流時 繼電器斷開。驅動電路內部具有電源變壓器(圖未示)，采用兩個2VA/3繞組，一個繞組輸 出9V/20mA供給計量電路，另一個繞組輸出10. 5V/120mA供給單片機控制電路電路，整流后 的電壓直接送給驅動電路。所述單片機控制電路連接外置拉閘接口電路，與外界之間由光 耦隔離，當施加高電平時，繼電器斷開。如圖2所示，本實用新型單相電器類型識別預付費電能表通過內部具有的分流器 和分壓網絡分別把電流信號和電壓信號采樣到計量芯片CS5460A中，計量芯片CS5460A對 采樣信號進行A/D轉換后，可得到瞬時的電壓和電流信號，再通過運算便可得到在某個轉 換周期內的電壓有效值、電流有效值和有功能量。然后轉入功率計算，把所述轉換周期設 為1秒，則1秒內產生的有功便為當前有功功率，則1秒內的視在功率便可通電壓有效值和 電流有效值相乘得到，那么功率因數便由當前有功率除以視在功率后得到。所述計量芯片 CS5460A內部針對上述計算出的數據，結合內部編程對電器類型進行識別。首先判斷電器負 荷是否異常，如果是異常則返回；如果否，則進入突變功率判斷處理。在所述突變功率判斷 處理時，先辨別突變判斷是否有效，無效則進入功因判斷；突變判斷有效，要看突變標志是 否等于1 如果等于1，則判斷這次功率是否大于上次功率，是則斷電，否則清突變標志后 進入功因判斷處理；如果不等于1，則辨別這次功率減去上次功率后的結果是否大于設定 的突變功率，不大于則進入功因判斷處理，大于則置突變功率標志后結束。在功因判斷處理 時，先要判斷功因是否有效，無效直接進入功率判斷處理；有效則判斷功率是否大于功因閥 值，不大于則進行功率判斷處理，大于則進一步判斷功因是否大于設定值，不大于則進行功率判斷處理，大于則為負荷異常延時斷電。在功率判斷處理時，先進行功率判斷否有效，無 效則進行無異常延時置初值，有效繼續判斷功率是否大于設定值，不大于則無異常延時置 初，大于則負荷異常延時斷電。 本實用新型不僅局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得 出其他各種形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本實用新型相 同或相近似的技術方案，均在其保護范圍之內。
權利要求一種單相電器類型識別預付費電能表，包括電源電路、單片機控制電路，以及與單片機控制電路分別相連的數據保存電路、LCD顯示電路、外置拉閘接口電路、驅動電路，其特征在于一計量電路通過光電隔離與單片機控制電路相連，該計量電路內具有計量芯片CS5460A，所述驅動電路還連接一繼電器，該繼電器與進出火線相連。
2.如權利要求1所述的單相電器類型識別預付費電能表，其特征在于一個IC卡座接 口電路的IC卡座與單片機控制電路之間串聯IK電阻。
3.如權利要求2所述的單相電器類型識別預付費電能表，其特征在于所述單片機控 制電路直接驅動LCD顯示電路。
4.如權利要求1或3所述的單相電器類型識別預付費電能表，其特征在于所述電源 電路的變壓器采用兩個2VA/3繞組，一個繞組的輸出供給計量電路，另一個繞組的輸出供 給單片機控制電路，整流后的電壓直接送給驅動電路。
5.如權利要求1所述的單相電器類型識別預付費電能表，其特征在于所述單片機控 制電路、計量電路和LCD顯示電路集成在一塊PCB板上，IC卡座接口電路焊接于該PCB板。
專利摘要一種單相電器類型識別預付費電能表，涉及電能計量產品，包括電源電路、單片機控制電路，以及與單片機控制電路分別相連的數據保存電路、LCD顯示電路、外置拉閘接口電路、驅動電路，一計量電路通過光電隔離與單片機控制電路相連，該計量電路內具有計量芯片CS5460A，所述驅動電路還連接一繼電器，該繼電器與進出火線相連，該種單相電器類型識別電能表能夠辨別所使用電器的類型，從而作出是否限制使用該電器的判斷，控制危險性電器的使用，增大了校園用電的安全性，同時避免電資源的浪費，方便學生公寓等地點的安全用電。
文檔編號G07F15/06GK201707731SQ200920299170
公開日2011年1月12日 申請日期2009年12月25日 優先權日2009年12月25日
發明者劉金剛, 盧理達, 徐健 申請人:武漢阿迪克電子有限公司