[实用新型]电表快速查窃仪

摘要

种电表快速查窃仪，包括主机壳体、钳表和工作电路板，所述的主机壳体上设有液晶屏观察窗，所述的钳表由钳头壳体和铁芯组成，所述的工作电路板安装在主机壳体内，其特征是：所述的工作电路板上包括有主控CPU、前端信号调理电路、键盘电路、语音电路、电源电路和LCD液晶接口电路。其优点为，该查窃仪为适用于现场的微型手持式电测仪表，便于携带，接线容易，采集信号时不易受到干扰，测量数据精确，操作简单，并且电路结构简单，电路内部数据计算过程简单，计算速度快，能够快速判断出电能表是否正常，有、无窃电行为，同时发出靓丽人声语音提示，更人性化，使用起来更简便。

主权项

一种电表快速查窃仪，包括主机壳体、钳表和工作电路板，所述的主机壳体上设有液晶屏观察窗，所述的钳表由钳头壳体和铁芯组成，所述的工作电路板安装在主机壳体内，其特征是：所述的工作电路板上包括有主控CPU（1）、前端信号调理电路（2）、键盘电路（3）、语音电路（4）、电源电路（5）和LCD液晶接口电路（6），主控CPU（1）内有微控制器U5，外部时钟电路、下拉电阻R17、CPU上电复位电路、CPU电源VCC退耦电容、有极性电容E5、AD接口模拟电源滤波电路和0欧电阻R21，其中，微控制器U5的型号为STM32F100CBT6，外部时钟电路内有8M晶振Y1以及电容C7和C8，CPU上电复位电路内有电阻R18和电容C9，CPU电源VCC退耦电容内有电容C10、C11和C12，AD接口模拟电源滤波电路内有电感L2、电容C13和有极性电容E6；前端信号调理电路（2）内有四通道高精度运算放大器中的电压跟随器U2A、U2C和U2D、交流电流采样输入端子P1、交流电压输入端子P2、电阻R1、R3～R10和R12、电容C1～C3以及钳位二极管D1和D3～D5，其四通道高精度运算放大器的型号为SGM8554，钳位二极管D1和D3～D5的型号均为IN4148；键盘电路（3）内有控制按键KEY1和KEY2以及电阻R11和R13；语音电路（4）内有音频功放芯片U3、有极性电容E3和E4、电容C4和C5、电阻R14和R15以及喇叭SP1，其音频功放芯片U3的型号为SGM4890YMS；电源电路（5）内有电池BT1、开关电压调节器U1、有极性电容E1和E2、二极管D2、电感L1、电阻R2以及拨码开关S1，其开关电压调节器U1的型号为LM2596S‑3.3，二极管D2的型号为STPS2L25U，电感L1的型号为DO3316P‑104，拨码开关S1的型号为SW DIP‑6；LCD液晶接口电路（6）内有LCD驱动器U4、电阻R16、电容C6和4位7段数码LCD液晶屏DS1，其LCD驱动器U4的型号为HT1621B，4位7段数码LCD液晶屏DS1的型号为GDC8310；其连接关系为：在主控CPU（1）内，微控制器U5的第1引脚连接由电源电路（5）产生的3.3V直流电压VCC3.3，微控制器U5的第23、第35和第47引脚相互短接后接数字地，外部时钟电路晶振Y1的两端分别连接到微控制器U5的第5和第6引脚，下拉电阻R17的一端接数字地，其另一端连接到微控制器U5的第44引脚，CPU上电复位电路内电阻R18和电容C9的一端均连接到微控制器U5的第7引脚，电阻R18的另一端连接3.3V直流电压VCC3.3，电容C9的另一端接数字地，CPU电源VCC退耦电容内电容C10、C11和C12的一端分别连接到微控制器U5的第24、第36和第48引脚，其另一端均接数字地，有极性电容E5的正极连接3.3V直流电压VCC3.3，并同时与微控制器U5的第24、第36和第48引脚相连接，有极性电容E5的负极接数字地，AD接口模拟电源滤波电路内电感L2的一端连接3.3V直流电压VCC3.3，电感L2的另一端连接到微控制器U5的第9引脚，并引出模拟电源电压信号AVCC，电容C13的一端连接有极性电容E6的正极，并同时连接电感L2的另一端，电容C13的另一端和有极性电容E6的负极均连接到微控制器U5的第8引脚，0欧电阻R21为数字地和模拟地单点连接电阻，其一端连接到微控制器U5的第8引脚，其另一端接数字地；在前端信号调理电路（2）内，四通道高精度运算放大器中的电压跟随器U2A、U2C和U2D的正电源连接端均连接由主控CPU（1）内引出的模拟电源电压信号AVCC，其中，电压跟随器U2A的正电源连接端与模拟地之间还连接有电容C2，电压跟随器U2A、U2C和U2D的负电源连接端均接模拟地，电压跟随器U2D以及电阻R6和R9构成1.65V电压基准产生电路，电阻R6的一端与电阻R9的一端相连接后，再连接到电压跟随器U2D的反相输入端，电阻R6的另一端连接模拟电源电压信号AVCC，电阻R9的另一端接模拟地，电压跟随器U2D的输出端与其同相输入端相连接，并引出1.65V电压基准信号REF，交流电流采样输入端子P1连接绕在钳表铁芯上漆包线输出线的两端，交流电流采样输入端子P1的第1引脚连接电阻R3的一端，交流电流采样输入端子P1的第2引脚连接电阻R3的另一端以及电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接1.65V电压基准信号REF，钳位二极管D1的正极与钳位二极管D3的负极以及电阻R3的一端相连接后，再连接到电压跟随器U2A的同相输入端，钳位二极管D1的负极连接模拟电源电压信号AVCC，钳位二极管D3的正极接模拟地，电压跟随器U2A的输出端与其反相输入端相连接，并同时连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端，电容C1的另一端接模拟地，交流电压输入端子P2连接交流0～400V电源，交流电压输入端子P2的第1和第2引脚分别连接电阻R5和电阻R10的一端，电阻R5和电阻R10的另一端分别连接电阻R8的两端，电阻R12的一端连接电阻R10的一端，电阻R12的另一端连接1.65V电压基准信号REF，钳位二极管D4的正极与钳位二极管D5的负极以及电阻R10的另一端相连接后，再连接到电压跟随器U2C的同相输入端，钳位二极管D4的负极连接模拟电源电压信号AVCC，钳位二极管D5的正极接模拟地，电压跟随器U2C的输出端与其反相输入端相连接，并同时连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接电容C3的一端，电容C3的另一端接模拟地；前端信号调理电路（2）与主控CPU（1）之间，电阻R1的另一端连接到微控制器U5的第12引脚，电阻R7的另一端连接到微控制器U5的第13引脚；在键盘电路（3）内，控制按键KEY1的第1、第2、第4和第5端子相互短接，控制按键KEY1的第3和第6端子短接后连接电阻R11的一端，电阻R11的另一端连接3.3V直流电压VCC3.3，并同时连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端连接控制按键KEY2的第2和第3端子，控制按键KEY2的第1和第4端子相短接；键盘电路（3）与主控CPU（1）之间，控制按键KEY1的第5端子连接到微控制器U5的第32引脚，控制按键KEY2的第1端子连接到微控制器U5的第33引脚；在语音电路（4）内，音频功放芯片U3的第6引脚连接3.3V直流电压VCC3.3，并同时连接有极性电容E3的正极，有极性电容E3的负极连接到音频功放芯片U3的第7引脚，音频功放芯片U3的第1引脚连接电容C4的一端，电容C4的另一端与有极性电容E4的负极相连接，并接数字地，有极性电容E4的正极与音频功放芯片U3的第2及第3引脚相连接，音频功放芯片U3的第4引脚连接电阻R14和电阻R15的一端，电阻R14的另一端连接电容C5的一端，电阻R15的另一端连接到音频功放芯片U3的第5引脚，喇叭SP1的两端连接到音频功放芯片U3的第5和第8引脚；语音电路（4）与主控CPU（1）之间，电容C5的另一端连接到微控制器U5的第14引脚，音频功放芯片U3的第1引脚连接微控制器U5的第15引脚；在电源电路（5）内，开关电压调节器U1的第1引脚连接拨码开关S1的第1端子，并同时连接有极性电容E2的正极，有极性电容E2的负极连接电池BT1的负极，并同时连接开关电压调节器U1的第3和第5引脚，开关电压调节器U1的第3引脚接数字地，电池BT1的正极连接拨码开关S1的第2端子，开关电压调节器U1的第2引脚连接二极管D2的负极和电感L1的一端，二极管D2的正极接数字地，并同时连接有极性电容E1的负极，有极性电容E1的正极连接电感L1的另一端，电感L1的另一端产生3.3V直流电压VCC3.3，同时连接到开关电压调节器U1的第4引脚，拨码开关S1的第5和第7端子短接后，连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端与电感L1的另一端相连接；电源电路（5）与主控CPU（1）之间，拨码开关S1的第6和第8端子分别连接到微控制器U5的第42和第43引脚；在LCD液晶接口电路（6）内，LCD驱动器U4的第8引脚连接电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接3.3V直流电压VCC3.3，并同时连接LCD驱动器U4的第9引脚和电容C6的一端，电容C6的另一端接数字地，4位7段数码LCD液晶屏DS1的第1～4引脚分别与LCD驱动器U4的第16～13引脚相连接，4位7段数码LCD液晶屏DS1的第5～13引脚分别与LCD驱动器U4的第48～40引脚相连接；LCD液晶接口电路（6）与主控CPU（1）之间，LCD驱动器U4的第1～4引脚分别与微控制器U5的第4、第3、第2和第46引脚相连接。