專利名稱：防竊電預(yù)購電量自動計費電度表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種防竊電預(yù)購電量自動計費電度表。屬于現(xiàn)有民用電度表的改進設(shè)計。
目前民用電計量收費主要有以下幾種方式1、人工查表收費。
2、電幣收費電度表，即用戶到供電部門購買一種金屬片，投入電度表后再用電，由收費員到各用戶回收金屬片。
3、磁卡電度表，即將用電的預(yù)購電量寫在磁卡上，將磁卡插入磁卡電度表即可用電，磁卡上記錄的電量用完后，再去購買電量。
以上收費方式分別存在下列缺點人工查表收費，收費員要逐戶看表，收費，不僅勞動強度大而且誤差大。
磁卡電度表，磁卡讀寫機精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，且磁卡怕劃傷，怕折，難以推廣。
本實用新型的目的是設(shè)計一種使用方便、能克服現(xiàn)有收費方式缺點，不僅能實現(xiàn)自動收費，還可防止竊電的新型電度表。
本實用新型工作原理簡述如下本實用新型由預(yù)購電量卡、自動計費電度表二部分構(gòu)成。使用時，用戶可根據(jù)需要到供電部門購買一定數(shù)量的電量，供電收費部門將電量寫入電量預(yù)購卡上，然后將電量預(yù)購卡插入自動計量電度表的插座上，用戶即可用電。當予購電量即將用完時，電度表內(nèi)的蜂鳴器發(fā)聲提示，用戶到供電部門重新購電，當預(yù)購電量全部用完時，電度表即自行切斷電源。
在用戶用電過程中，自動計量電度表可將實際用電量記錄在電量預(yù)購卡上，當用戶出現(xiàn)竊電行為時，電度表將自行切斷供電，并將竊電信息記錄在預(yù)購電量卡上，需經(jīng)有關(guān)部門處理后方可用電。
附圖為本實用新型電路圖，

圖1為工作原理框圖，圖2為電原理圖。
結(jié)合附圖，對本實用新型進一步描述如下本實用新型由預(yù)購電量卡、自動計費電度表構(gòu)成，它包括一個預(yù)購電量卡(A)，由存儲電路(1)和靜電防護電路(2)構(gòu)成，用于記錄預(yù)購電量和電度表運行數(shù)據(jù)，在自動計費電度表內(nèi)單片計算機的控制下，從存儲電路中讀取預(yù)購電量和記錄竊電信息；一個自動計費電度表(B)，由下述電路構(gòu)成一個單片計算機電路(5)，用于用電控制，電量計量并為前述予購電量卡存儲電路提供讀寫控制信號；一個預(yù)購電量卡接口電路(3)，用于單片計算機電路與預(yù)購電量卡之間的聯(lián)接，將單片機電路的輸入輸出信號轉(zhuǎn)換成預(yù)購電量卡需要的讀寫控制信號；一個紅外電量傳感器(6)，用于將電度表機械電量信號轉(zhuǎn)換成電信號，傳送到前述單片計算機電路進行電量計量；一個機電式電度表機芯(13)，用于提供機械電量計量信號；一個預(yù)購電量卡位置檢測電路(7)，用于檢測預(yù)購電量卡插入自動計費電度表的插座是否到位，并向前述單片機提供卡到位信號；一個停電檢測電路(8)，用于監(jiān)視停電，向前述單片機提供停電信號；一個供電控制電路(9)，在預(yù)購電量用完或發(fā)生竊電時，在前述單片機的控制下，切斷供電；一個竊電監(jiān)視電路(10)，當發(fā)生竊電時，向單片機提供信號；一個聲響電路(11)，當預(yù)購電量將用完或卡發(fā)生故障時，在單片機的控制下，輸出聲響控制信號；一個電源電路(12)，向前述各電路提供直流工作電源。
預(yù)購電量卡(A)由串行E2PROM存儲電路IC0，R1、R2、R3組成的靜電防護電路，印刷電路板，外殼構(gòu)成。在預(yù)購電量卡輸入引腳產(chǎn)生靜電時，通過R1，R2，R3，到GND引腳，靜電可以釋放，以保護IC0卡不被擊穿。
單片計算機電路(5)由CMOS單片計算機IC1，地址鎖存器IC2、程序存儲器IC3構(gòu)成。也可將程序存儲器IC3做在IC1的內(nèi)部，可省去IC2、IC3，程序存儲器中存有初始化程序、讀寫卡程序、電量計量計費程序、竊電監(jiān)視程序、停電處理程序等。
預(yù)購電量卡接口電路(3)由IC1的P1.1、P1.1(RXD)、三態(tài)門電路、IC4組成單路數(shù)據(jù)線變換輸入輸出雙路電路，通過插座與卡的Do、D1相聯(lián)，P1.1提供讀寫控制信號，IC1的P1.0提供卡的CS控制信號，IC1的P3.1(TXD)提供卡讀寫所需的CLOCK信號。
紅外電量傳感器(6)，由紅外發(fā)光管D2R18，接收光電管D3，R17，三極管T2，TC6－2構(gòu)成。在機電式電度表鋁盤上用無光黑漆經(jīng)向涂成黑白相間的碼盤，紅外發(fā)光管D2與接收管D3裝配成一定角度，使聚焦點落在鋁轉(zhuǎn)盤表面同一點上。用電時，電度表鋁盤轉(zhuǎn)動，紅外電量傳感電路將機械電量信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號，由IC1的T(P3.4)進行電量計量。
預(yù)購電量卡位置檢測電路(7)，由紅外發(fā)光二極管D1、光電管D4、三極管T1，IC6－3、IC1的P1.3構(gòu)成。D1、D4安裝在預(yù)購電量卡的底部，當預(yù)購電量卡插入插座到位，IC6－3輸出高電平，IC1檢測出卡到位信號，即啟動預(yù)購電量讀取程序，從預(yù)購電量卡讀取預(yù)購電量。
停電檢測電路(8)，該電路由電壓比較器IC5－1，基準電路D7、R31、采樣電路R32、R33及防干擾滯后電阻R34構(gòu)成，采樣電阻R33接在隔離二極管D8前的b點。整流后電壓大于4.7V時，IC5－1輸出高電平，電壓低于4.7V時，IC5－1輸出低電平，使IC1進入停電處理程序，將已計量的電量寫在預(yù)購電量卡上，重新恢復(fù)供電時，單片機IC1再重新從預(yù)購電量卡中讀回用電數(shù)據(jù)。
供電控制電路(9)，由單片計算機電路IC1的P1.5，IC6－4、三極管T3、繼電器J1構(gòu)成，觸點J1－A、J1－B接在用戶供電線與進戶線之間。當用戶預(yù)購電量用完或單片機和IC1檢測到用戶竊電時，P1.5輸出低電平，使繼電器J1吸合，切斷供電。重新予購電量后，將預(yù)購電量卡插入自動計費電度表，才能供電。
竊電監(jiān)視電路(10)，由電流互感器B1，運算放大器IC7、D6、電壓比較器IC5－2構(gòu)成。B1的初級串接在用戶進戶供電線火線上，W1作為監(jiān)測門限調(diào)節(jié)，當單片機IC1的P1·6檢測到火線上有電流流過的高電平信號，但在預(yù)定時間內(nèi)沒有電量計量信號，單片機IC1即啟動竊電檢測程序，進行竊電判斷，在預(yù)定時間內(nèi)仍沒有電量計量信號即發(fā)出竊電信號，P1.5輸出低電平，切斷供電，用戶不能自行恢復(fù)，并將竊電信息記入預(yù)購電量卡。只有供電部門處理掉卡中竊電信息，才能恢復(fù)供電。該方法可以防止多種方式竊電。
聲響電路(11)由IC1的P1.4、電阻R23、蜂鳴器F1構(gòu)成，預(yù)購電量用完或發(fā)生竊電時，P1.4輸出高電平，蜂鳴器發(fā)聲。
電源電路(12)由變壓器BT1、整流管D9～D12，壓敏電阻RT1，穩(wěn)壓電路IC8、濾波電容C10～C12構(gòu)成，壓敏電阻用于防止電網(wǎng)尖峰干擾。
本實用新型的主要特征在于1、預(yù)購電量卡(A)，由低成本串行E2PROM集成電路IC0、靜電防護電路(2)、帶引腳的印刷電路板、外殼構(gòu)成；靜電防護電路R1，R2，R3聯(lián)接在IC0的輸入引腳上；2、單片計算機電路(5)由CMOS低功耗單片計算機和與IC1地址線、數(shù)據(jù)線、控制線聯(lián)接的地址鎖存器IC2，程序存儲器IC3構(gòu)成，程序存儲器最好作在IC1內(nèi)部；3、具有防竊電功能，由竊電檢測電路(10)，紅外電量傳感器(6)及單片計算機(5)在竊電檢測程序控制下實現(xiàn)；4、預(yù)購電量卡接口電路(3)，由IC1的并行口P1的一個輸出端提供輸入輸出控制信號，IC1的RXD提供數(shù)據(jù)I／O信號，接在兩個三態(tài)門電路上，組成單路數(shù)據(jù)線變I／O雙路電路，IC1的TXD，并行口P1的一個輸出端提供時鐘信號和選通信號；5、紅外電量傳感器(6)，是由機電式電度表機蕊(13)、紅外發(fā)光電路及紅外接收電路構(gòu)成，表機蕊的鋁轉(zhuǎn)盤用無光黑漆涂成黑白相間的條紋，傳感器的輸出信號接在單片計算機的一個輸入端口；6、停電檢測電路(8)，由采樣電路和電壓比較器IC5－1構(gòu)成，其輸出接在單片計算機的一個輸入端口上，向單片計算機提供停電信號；全部電路組裝在印刷電路板上，與機電式電度表芯裝于一體，表上有一個預(yù)購電量卡插口。
本實用新型的主要優(yōu)點在于1、使用方便，從根本上改變傳統(tǒng)的逐戶查表收費方式，實現(xiàn)用電收費自動化。
2、可靠性高，成本低。
3、采用停電檢測電路，成功地解決了停電記憶電量問題，不需備用電池。
4、有竊電監(jiān)視記錄功能，可以防止多種不同方法的竊電行為和電度表運行監(jiān)測功能。
5、應(yīng)用本項設(shè)計可以改造已有的傳統(tǒng)電度表。
權(quán)利要求1.一種防竊電預(yù)購電量自動計費電度表，由予購電量卡(A)、自動計費電度表(B)構(gòu)成，它包括一個預(yù)購電量卡(A)，由存儲電路(1)和靜電防護電路(2)構(gòu)成，用于記錄預(yù)購電量值和記錄電度表運行數(shù)據(jù)，在自動計費電度表的控制下，從存儲電路中讀取預(yù)購電量和記錄竊電標志；一個自動記費電度表(B)，由下述電路構(gòu)成一個單片計算機電路(5)，用于用電控制，電量計量，并為前述預(yù)購電量卡存儲電路提供讀寫控制信號；一個預(yù)購電量卡接口電路(3)、預(yù)購電量卡插座(4)，用于單片計算機電路(5)與預(yù)購早量卡(A)之間的電氣聯(lián)接，將單片計算機電路的輸入輸出信號轉(zhuǎn)換成預(yù)購電量卡(A)需要的讀寫控制信號；一個紅外電量傳感器(6)，用于將電度表機械電量信號轉(zhuǎn)換成電信號，傳送到前述單片計算機電路(5)進行電量計量；一個機電式電度表機芯(13)，用于提供機械電量計量信號；一個預(yù)購電量卡位置檢測電路(7)，用于檢測預(yù)購電量卡(A)插入自動計費電度表(B)的插座是否到位，并向前述單片計算機提供卡到位信號；一個停電檢測電路(8)，用于監(jiān)視停電，向前述單片計算機提供停電信號；一個供電控制電路(9)，在預(yù)購電量用完或發(fā)生竊電時，在前述單片計算機的控制下切斷供電；一個竊電監(jiān)視電路(10)，當發(fā)生竊電時，向單片計算機提供竊電信號；一個聲響電路(11)，當預(yù)購電量將用完或卡發(fā)生故障時，在單片計算機的控制下，輸出聲響信號；一個電源電路(12)，向前述各電路提供直流工作電源；所述預(yù)購電量自動計費電度表的特征在于(1)預(yù)購電量卡(A)由低成本串行E2PROM集成電路，靜電防護電路、印刷電路板、外殼構(gòu)成；靜電防護電路R1R2R3聯(lián)接在IC0輸入引腳上；(2)單片計算機電路(5)，由CMOS低功耗單片計算機IC1和與IC1地址線、數(shù)據(jù)線、控制線相連的地址鎖存器IC2，程序存儲器IC3組成，程序存儲器最好作在IC1內(nèi)部；(3)具有防竊電功能，由竊電檢測電路(10)、紅外電量傳感器(6)及單片計算機(5)在竊電檢測程序控制下實現(xiàn)；(4)預(yù)購電量卡接口電路(3)，由IC1的并行口P1的一個輸出端口提供輸入輸出控制信號，IC1的RXD提供數(shù)據(jù)I/O信號接在兩個三態(tài)門電路上，組成單路數(shù)據(jù)線變I/O的雙路電路，IC1的TXD及并行口P1的一個輸出端口提供時鐘信號和選通信號；(5)紅外電量傳感器(6)，由機電式電度表機芯(13)、紅外發(fā)光電路及紅外接收電路構(gòu)成，表機芯的鋁轉(zhuǎn)盤用無光黑漆涂成黑白相間的條紋，傳感器的輸出信號接在單片計算機的一個輸入端口。
專利摘要一種防竊電預(yù)購電量自動計費電度表，由預(yù)購電量卡和自動計費電度表構(gòu)成。預(yù)購電量卡由低成本串行E 本實用新型的制造成本低，且工藝簡單，使用可靠方便，便于普及和推廣。
文檔編號G01R11/00GK2154486SQ9320446
公開日1994年1月26日 申請日期1993年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月3日
發(fā)明者鄭孚 申請人:鄭孚