防盜電電度表的製作方法
2023-06-09 13:18:41 2
專利名稱：防盜電電度表的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種防盜電電度表，更具體地說，涉及一種當檢測到盜電狀態時用於快速旋轉計數器內的轉盤的防盜電電度表，其中執行驅動控制器的正常操作通常所需要的DC電源由放大的分鐘輸出信號代替，該分鐘輸出信號是在檢測到盜電狀態的瞬時檢測的信號，從而由該檢測的信號使轉盤快速地旋轉。
在註冊號為20-0198100的韓國實用新型中公開了一種公知的防盜電電度表，與本申請是同一申請人。該公知的韓國實用新型裝置具有下面幾個缺陷和不理想的問題。
即，該公知的防盜電電度表包括一個放置在電流線圈和電壓線圈之間的用於檢測盜電電流的電流檢測傳感器、一個用於檢測電流檢測傳感器的電流值從而輸出反常電流值的檢測器和一個用於根據檢測器的反常電流值產生預定的驅動電流來使鋁圓盤(以下簡稱為轉盤)加速的驅動部分，從而提供了一種能夠防止誤操作並且結構緊湊的防盜電電度表。
但是，首先，為了使用霍爾傳感器構成檢測電路以檢測內部電流，上述防盜電電度表需要一個OP Amp(運算放大器)，安裝在驅動控制器內並且應當使得在霍爾傳感器內總是有恆定的電流。
並且，需要提供一個具有220V輸入電壓的獨立DC電源來激活繼電器以接通或斷開使轉盤加速的220V電源。但是，獨立電源設備和繼電器的體積太大，不能安裝在電度表內。
其次，在上述電度表的情況下，檢測從檢測器檢測到的盜電電流後，驅動部分立即使轉盤旋轉。但是，需要一個特殊的開關裝置用於切換檢測器提供的檢測信號和向驅動單元供電的驅動電源。但是，上述電度表用檢測器提供的信號電流由繼電器切換驅動電源。在這種情況下，由於繼電器中的機械誤操作導致失誤率增加，從而使得難以執行防盜電功能。
第三，上述電度表公開了霍爾傳感器可用做電流檢測器。但是，不可能使用具有施加磁場而產生電壓的原理的現有霍爾傳感器作為測量盜電狀態的傳感器。這裡，霍爾傳感器是一個利用施加磁場則產生電壓的霍爾效應的半導體傳感器。
實際上原因在於必須檢測盜電造成的電度表內部不平衡，這不是由於相當的電流造成的磁場的檢測。
為了解決上述問題，本發明的一個目的是提供一種防盜電電度表，在該電度表中使用CT型電流傳感器作為電流傳感器，從而實現更可靠和完美的功能，符合電度表中對消費者耗電量計費的防盜電目的，從而檢測電度表中的不平橫狀態。而且，本發明的另一個目的是提供一個其中具有控制器的防盜電電度表，為了驅動累積電耗的轉盤，其中驅動裝置使用與現有繼電器電路不同的簡單電路，從而簡化檢測到盜電狀態後的累計電耗的操作，整個驅動控制器不用獨立DC電源檢測盜電狀態，而是根據交流電流進行檢測。
為了實現本發明的上述目的，提供一種防盜電電度表，包括可水平旋轉的轉盤、在轉盤預定位置影響磁力升降的永磁體、根據經電源輸入端提供的預定電力產生並向轉盤施加旋轉磁力的磁力發生器、使用在轉盤中軸獲得的旋轉力對電耗進行計數的計數器、安裝在電源的初級電流線圈端用於檢測盜電電流的CT型電流傳感器、安裝在CT型電流傳感器輸出端的整流電路和一個驅動單元，該驅動單元包括驅動線圈L1、二極體D3和場效應電晶體FFT，它們都串聯連接，從而由經過整流和放大的檢測信號使轉盤旋轉。
按照本發明的防盜電電度表，由於檢測的信號被用做驅動電源，使防盜電裝置的體積最小化，從而能夠安裝在電度表內。另外，由於增加抑制高電壓的電路和保護電度表免遭過電壓的電路，從而能夠提供具有高可靠性和防止誤動作的防盜電電度表。
通過參考附圖更詳細地描述其優選實施例，本發明的上述目的和其他優點將更加明顯。
附圖簡要說明
圖1示出了按照本發明的防盜電電度表；和圖2是按照本發明的防盜電電度表內的驅動控制器的電路圖。
下面將參考附圖描述本發明的優選實施例。
圖1示出了按照本發明的電度表的整體配線結構，圖2示出了用於實現本發明的防盜電目的的獨立驅動電源電路。
按照本發明的防盜電電度表主要包括電度表100和驅動控制器200。
電度表100包括具有初級側供電端112和次級側負載終端114的電源110、一個包括電流線圈端122和電壓線圈端124用於根據從電源110提供的預定電力產生旋轉磁力的磁力發生器120、一個永磁體130和一個在磁力發生器120和永磁體130的N和S極之間經過並旋轉的轉盤140，轉盤140具有預定的計數器142。
驅動控制器200包括一個安裝在位於磁力發生器120初級側的電流線圈端122內用於檢測異常電流(盜電)的CT型電流傳感器210、一個包括預定二極體D1和D2以及電容器C1、C2和C3，用於把包括在磁力發生器120輸出端的信號整流成使轉盤140加速的信號電流的全波整流電路220、一個高電壓抑制電路R1、一個包括電阻器R2和齊納二極體ZD來防止整流的和高電壓抑制的信號被作為過電壓施加到驅動裝置240的過電壓保護電路230以及一個驅動裝置240，該驅動裝置240包括場效應電晶體FET242、電源線圈L1和二極體D3，它們都被串聯連接，從而由檢測的電流使轉盤140加速。
按照本發明的具有上述結構的電度表根據在累積正常狀態耗電的過程中在負載終端114消耗的電力通過旋轉轉盤140計算耗電量。電源提供電力，從而以正常狀態通過磁力發生器120。但是，如果電源110的端子中相同極性端一般地單獨或同時彼此連接，或者為了盜電而把負載終端直接接地，則不通過停止轉動的轉盤140計算耗電量，這就意味著盜電狀態。
本發明的特徵在於用來檢測作為預定盜電電流的異常電流的CT型電流傳感器210感應出流經供電側端112導致不平衡狀態的電流。
全波整流電路220和電阻器R1連接到CT型電流傳感器210的輸出端。因此，感應的不平衡電流信號被整流成預定波形，然後作為門信號被施加到場效應電晶體(FET)242的門電極，從而使驅動線圈L1磁化並使轉盤旋轉。這裡，作為門信號施加的信號與電阻器R1的值成正比。如果驅動線圈被磁化，正在轉動的轉盤就以更快的速度繼續旋轉，從而獲得累積象盜電狀態過程中一樣多的耗電量的結果，其中如預定盜電電流一樣多地執行計數。
本發明不同於普通的防盜電電度表，為了檢測盜電電流，普通的防盜電電度表使用採取獨立直流電源的放大器如運算放大器輸出驅動電流。
本發明採用CT型電流傳感器210、FET242和二極體D3，從而使預定防盜電驅動電源所必要的耗電達到最小，並去掉了一個DC電源電路，即使在電度表無負載的狀態下也能夠檢測盜電狀態。
本發明採用高電壓抑制電路R1以及另外一個用於防止過電壓門信號施加到FET 242的過電壓保護電路230，過電壓保護電路230包括電阻R2和與驅動單元240並聯連接的齊納二極體ZD，用於防止在作為切換信號施加到FET242之前作為過電壓施加整流過的信號。
所述驅動單元的線圈的電阻值是0.04-0.1Ω，繞組匝數為2000-7000，在盜電期間增加2-4KWh的綜合耗電量。
參考圖1，為盜電目的，電度表內的電源110的供電側端1和3、或4和6單獨地或同時地彼此連接，或負載終端接地或直接接大地。傳感器210檢測電度表100內的電氣不平衡狀態，然後，檢測的盜電狀態信號分別在驅動控制器200內的全波整流電路220和高電壓抑制電路R1內被整流和過電壓抑制。然後，如果在過電壓保護電路230內提供過大的過電壓，盜電狀態信號在過電壓保護電路230內被限制到預定的幅值，以保護驅動裝置240內的FET242。然後，通過FET242和電源線圈L1獲得的預定磁力使轉盤140旋轉。
在驅動裝置240內，上述檢測的信號被傳送到電源線圈L1，以使轉盤加速，從而接通AC220V電源，起到徵收與盜電量一樣多的附加費的作用。
本發明中使用的全波整流電路可以由橋式整流電路代替。如圖2所示，可以選擇地安裝一個與鋁圓盤加速線圈L1並聯連接的報警裝置如防盜電蜂鳴器或燈，從而盜電後立即輸出報警聲或燈光指示。
如上所述，當用戶具有盜電意圖和試圖進行盜電活動時，本發明防盜電電度表立即控制測量鋁轉盤以高速旋轉，從而使得用戶立即停止盜電，或使用戶負擔不少於連續盜電狀態下盜電量的附加費用。在本發明中，即使在不耗電的無負載狀態下也正常執行盜電檢測。
權利要求1.一種防盜電電度表，其特徵在於設置有一個電度表，包括水平旋轉的轉盤、在轉盤預定位置影響轉盤頂部和底部上的磁力的永磁體、使用在轉盤中軸獲得的旋轉力對電力消耗進行計數的計數器和用於在轉盤頂部和底部產生與電源輸入和輸出成正比的旋轉磁力並向轉盤施加旋轉磁力的磁力發生器；一個安裝在電源的初級側的電流線圈端的環型CT型電流傳感器，用於產生預定輸出，該輸出是僅在電流導致不平橫狀態下才有的盜電電流信號；一個安裝在CT型電流傳感器輸出端的整流電路，用於整流盜電電流信號；和一個驅動單元，包括轉盤加速線圈L1和場效應電晶體FET，它們都串聯連接，用於給予轉盤以預定的旋轉力，從而由整流的檢測信號使轉盤旋轉。
2.根據權利要求1的防盜電電度表，其特徵在於所述整流電路是全波整流電路。
3.根據權利要求1的防盜電電度表，其特徵在於電阻器R1與整流電路並聯連接。
4.根據權利要求1的防盜電電度表，其特徵在於還包括一個過電壓保護電路，該過電壓保護電路包括與整流電路並聯連接的電阻器R2和齊納二極體ZD，用來避免整流的信號在施加到FET之前被作為過電壓施加到驅動單元。
5.根據權利要求1的防盜電電度表，其特徵在於驅動單元的線圈的電阻值是0.04-0.1Ω，繞組匝數為2000-7000，在盜電期間增加2-4KWh的綜合耗電量。
6.根據權利要求1的防盜電電度表，其特徵在於所述驅動單元還包括關於盜電的報警裝置。
專利摘要一種能夠精確測定盜電狀態的防盜電電度表,包括一個電度表、一個用於產生預定輸出即僅在電流導致不平衡狀態下才有的盜電電流信號的環型CT型電流傳感器、一個安裝在CT型電流傳感器輸出端的整流電路和包括串聯連接的轉盤加速線圈L1和場效應電晶體FET的驅動單元。該防盜電電度表能夠直接從安裝在電度表內的電流傳感器檢測一個預定的信號,並在盜電狀態發生時提供一個精確驅動轉盤的解決辦法。
文檔編號G01R11/24GK2501056SQ0122950
公開日2002年7月17日 申請日期2001年6月29日 優先權日2001年4月2日
發明者徐成大 申請人:徐成大, 姜熙慶