[发明专利]一种具有远红外通讯功能的单相计度器电表及其计度方法

说明书

技术领域

本发明提供一种机电一体式电表及其计度方法，所述电表具有远红外通讯功能，且使用低功耗电源作为电力支持。

背景技术

计度器表相比液晶电子表出现的时间更早，市场应用更成熟，数据保存更直观可靠，以其简单、可靠、价格低廉的优点广泛用于只需要有功电能计量的场合。传统的计度器表采用ADE7755等芯片进行计量，驱动计度器显示电量，无通讯功能。抄表时需要抄表工凑近电表，有时还需要打手电筒照亮计度器人工读取计度器读数记录到掌机中，抄表费时费力，效率低下。

发明内容

本发明保留了原单相机械计度器表，在此基础上采用新一代的带计量的单片机方案，通过增加远红外通讯将机械与电子相结合实现机电式电表的设计。保留原有的单相机械式计度器表设备简单可靠并且直观的特点，同时通过增加远红外通讯功能解决了原计度器表需要人工抄表的麻烦，采用带远红外通讯的掌机对准表计在5米范围内2秒时间即可完成抄表。

在本发明的一个技术方案中，其内设置有机械计度器用于显示电量，其改进设计在于进一步设置有：阻容降压电路、直流变换电路、远红外通讯电路、电能计量电路及电量存储电路，其中220V电网交流电压经过所述阻容降压电路转换为±12V电压以输出给直流变换电路，通过所述直流变换电路连接远红外通讯电路、计度器和电能计量电路并为之提供各自工作电压，所述电量存储电路耦合于电能计量电路用以存储电量信息，所述机械计度器连接所述电量存储电路，所述远红外通讯电路连接所述电量存储电路。

在一个实施例中，用于电表中的阻容降压部因为火线接系统的GND，必须使用半波整流电路。半波整流可以保证GND与输入端UL或UN相连，但是相对全波整流只能利用一半的输出电流，通过所述阻容降压电路就可以使输出的电流与全波整流一样。

在一个实施例中，所述阻容降压电路包括浪涌保护器件及与之并接的阻容降压部，与所述阻容降压部耦合的开关器件及储能器件，220V电网交流电压经过所述浪涌保护器件得以浪涌保护，再经过所述阻容降压部被转换为±12V，又通过所述开关器件控制对储能器件的充放电，用以向所述直流变换电路周期性输出直流电压VCC，其中：

所述浪涌保护器件包括压敏电阻；所述阻容降压部包括串接的电阻和电容；所述开关器件包括耦合的双二极管和三极管；所述储能器件包括电解电容。

在一个实施例中，所述直流变换电路包括分压电路及与之耦合的贴片稳压块，与所述贴片稳压块的输出端耦合的滤波电路和续流电路，所述直流电压VCC通过所述分压电路分压后输出给贴片稳压块以进行电压判断并输出PWM波形信号给滤波电路加以滤波，滤波后的电压通过所述续流电路续流得出+5V电压供给所述远红外通讯电路和计度器，其中：

所述分压电路包括分压电阻；所述贴片稳压块选用BUCK型直流转换芯片；所述滤波电路包括电感和电容；所述续流电路包括电容。

在一个实施例中，进一步为所述贴片稳压块耦合一个反馈电路，+5V电压通过所述分压电路分压后输入所述反馈电路，通过所述反馈电路馈入至贴片稳压块，以使得此+5V电压保持恒定。

在一个实施例中，进一步为所述贴片稳压块级联至少一个贴片稳压块和与之耦合的滤波电路，用以将此+5V电压转换为所需工作电压。

在一个实施例中，所述远红外通讯电路包括一个38KHZ方波发生电路及与之连接的开关器件，以及连接所述开关器件的红外发射电路，通过所述38KHZ方波发生电路产生控制信号以通过开关器件来控制红外发射电路对信号的发送与接收。

在一个实施例中，在所述电量存储电路中设置有光电转换电路，用于将计度器转动的信息转换为若干次计度脉冲电信号给电量存储电路中的存储阵列，且在所述电量存储电路中进一步设置有信号通路，用于电能计量电路向机械计度器发送若干次电量脉冲信号。

进一步地，发明人给出设计思路：1、机械计度器没有电脉冲，使用光电采集器采集计度器字轮转盘的转动。例如，转盘上面有一条黑色的标记，转一圈就是一个脉冲；2、计度器有一个驱动比，比如100:1。电表有脉冲常数。比如1600imp/KWh，那么若1600个脉冲表示1度电，而100:1的计度器表示要驱动100下才是1度电。这里就有一个对应关系。也就是说16个脉冲才驱动一下计度器。当驱动计度器100次后计度器上就显示1度电；3、计量芯片负责电量脉冲输出给处理芯片，处理芯片累计脉冲数达到一定值后由单片机驱动计度器。同时单片机由会把累计的脉冲数保存到存储器。采用机械式计度器相比电子计度器成本低。