電量計費插座的製作方法
2023-05-19 05:55:11 2
專利名稱：電量計費插座的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種插座，電量計費插座裝置，具體涉及一種帶電量計費功能的
電量計費插座。可對用戶所使用負載的功率、電能及費用進行記錄和顯示。
背景技術：
傳統的用電量計費儀表既是目前在家庭和企事業中大量使用的電錶(俗稱火 表)，都是按照家庭或單位集體組織的電網進線上裝上一個固定的電錶，而要測量單獨的 某一個用電器的用電量卻非常的麻煩，且如果要知道使用多少費用還必須藉助其它計算工 具。為此通過廣大的技術人員的努力，一種可以靈活移動使用的帶電量計費功能的電量計 費插座出現了。電量計費插座是一個可以移動的計費插座，可以測量單個或多個用電器的 電用量，還可以直接讀取電量以及費用，非常適用於家庭以及各種商業用途。現有的電量計 費插座除了具有常規插座同樣具備的插孔的外殼、對應設置在插孔中的金屬極片外，都還 設有計費電路。計費電路通常包括電源電路、以單片機為核心的控制電路及以專用功率檢 測集成電路為核心的功率檢測電路。為了使電路結構簡單，其中電源電路一般都是採用阻 容降壓後經過整流、三端穩壓器穩壓的方式為以單片機為核心的控制電路及以專用功率檢 測集成電路為核心的功率檢測電路提供直流工作電源。由於市電電壓不穩定、用電負載多 種多樣，比較複雜，幹擾源極多，現有計費電路中的電源電路不足於將這些幹擾濾除，因此 時常會出現由於幹擾引起的計量不準、死機等現象，導致電量計費插座不能正常使用。
實用新型內容本實用新型的目的在於為克服現有技術的不足而提供一種抗幹擾能力更強、工作 更可靠的電量計費插座。 為了實現上述目的，本實用新型公開了一種電量計費插座，包括設有插孔的外殼、
對應設置在插孔中的金屬極片和計費電路，計費電路包括電源電路、以單片機為核心的控
制電路及以專用功率檢測集成電路為核心的功率檢測電路和顯示電路，其中電源電路採用
阻容降壓後經過整流、三端穩壓器穩壓為控制電路及功率檢測電路提供直流工作電源，其
特徵在於所述計費電路設有三個電源地一為模擬地，與市電中的L線連接；二為以專用功
率檢測集成電路為核心的功率檢測電路的數字地，即第一數字地；三為以單片機為核心的
控制電路的數字地，即第二數字地，所述第一數字地和第二數字地與模擬地之間分別連接
有第一隔離電感L3和第二隔離電感L4，電源電路的直流輸出為第二數字地。 與現有技術相比，本實用新型的有益效果是由於將計費電路中功率檢測電路的
數字地控制電路的數字地分開，並在數字地與模擬地之間分別連接有第一隔離電感L3和
第二隔離電感L4，可以有效地防止幹擾信號從模擬地竄入數字地，大大地減少了幹擾的發
生，提高了插座的工作可靠性。 下面將結合附圖與具體實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型電量計費插座的原理方框圖； 圖2為本實用新型電量計費插座的電路圖。
具體實施方式本電量計費插座除了具有常規插座同樣具備的插孔的外殼、對應設置在插孔中的 金屬極片外，都還設有計費電路。如圖l所示，計費電路包含由電源電路、電量計費檢測電 路、單片機控制電路、數據保存電路、電網電壓檢測電路、電網頻率檢測電路、電池低電檢測 電路、顯示驅動電路、LCD顯示屏。如圖2所示，其中，控制電路由單片機及其外圍元件組成 的單片機系統構成，功率檢測電路以專用功率檢測集成電路為核心，配合相應的外圍元件 組成。單片機可選用市場上通用的各系列產品。專用功率檢測集成電路可以選用7755型電 度表晶片，如TM7755型。電源電路採用電阻R14、電容C降壓後經過D1、 D2整流、電容C7、 C8濾波和三端穩壓器Q2穩壓後為控制電路及功率檢測電路提供直流工作電源。在計費電 路中共設有三個電源地一為模擬地"+ "，與市電中的L線連接；二為以專用功率檢測集成 電路為核心的功率檢測電路的數字地 "，即第一數字地；三為以單片機為核心的控制電路
的數字地"+"，即第二數字地，所述第一數字地和第二數字地與模擬地之間分別連接有第
一隔離電感L3和第二隔離電感L4，電源電路的直流輸出為第二數字地。這樣設置可以有 效地防止幹擾信號從模擬地竄入數字地，大大地減少了幹擾的發生，提高了運行的可靠性。 為了進一步完善插座功能，計費電路還可以設有電網電壓檢測電路和電網頻率檢測電路， 電網電壓檢測電路由二極體D8半波整流和電阻R20、 R13、 R16分壓、電容C23、 C27濾波取 樣後輸入至單片機輸入端；所述電網頻率檢測電路由二極體D5半波整流、電阻R10和電容 C29濾波取樣及開關三極體Q2組成的整形電路構成，整形電路輸出連接至單片機輸入端計 數。當然還可以根據需要增加更多的單元電路完成不同的功能，如電池低電檢測電路、告警 電路等，在這不一一贅述。 本電量計費插座通過電量檢測電路檢測負載所消耗的功率、電流以及電能，通過 單片機控制電路檢測電網的電壓和頻率，還可以通過單片機內部的運算記錄當前時間和星 期，設定多個時段不同的費率，記錄負載所使用的時間，通過數據保存電路將用戶使用和設 定的數據保存，本實用新型的電量計費插座有後備電池，且單片機記錄後備電池的電量以 提示用戶是否需要更換後備電池。
權利要求一種電量計費插座，包括設有插孔的外殼、對應設置在插孔中的金屬極片和計費電路，計費電路包括電源電路、以單片機為核心的控制電路及以專用功率檢測集成電路為核心的功率檢測電路和顯示電路，其中電源電路採用阻容降壓後經過整流、三端穩壓器穩壓為控制電路及功率檢測電路提供直流工作電源，其特徵在於所述計費電路設有三個電源地一為模擬地，與市電中的L線連接；二為以專用功率檢測集成電路為核心的功率檢測電路的數字地，即第一數字地；三為以單片機為核心的控制電路的數字地，即第二數字地，所述第一數字地和第二數字地與模擬地之間分別連接有第一隔離電感L3和第二隔離電感L4，電源電路的直流輸出為第二數字地。
2. 根據權利要求1所述的電量計費插座，其特徵在於所述計費電路還設有電網電壓檢測電路和電網頻率檢測電路，所述電網電壓檢測電路由二極體和電阻、電容組成的半波整流濾波取樣後輸入至單片機輸入端；所述電網頻率檢測電路由二極體、電阻、電容組成的 半波整流濾波取樣和開關三極體組成的整形電路構成，整形電路輸出連接至單片機輸入端 計數。
專利摘要本實用新型涉及一種插座，電量計費插座裝置，具體涉及一種帶電量計費功能的電量計費插座。包括設有插孔的外殼、對應設置在插孔中的金屬極片和計費電路。本實用新型通過在計費電路中設有三個電源地一為模擬地，與市電中的L線連接；二為以專用功率檢測集成電路為核心的功率檢測電路的數字地，即第一數字地；三為以單片機為核心的控制電路的數字地，即第二數字地，所述第一數字地和第二數字地與模擬地之間分別連接有第一隔離電感L3和第二隔離電感L4，電源電路的直流輸出為第二數字地。有效地防止幹擾信號從模擬地竄入數字地，大大地減少了幹擾的發生，提高了插座的工作可靠性。
文檔編號G01R11/56GK201478617SQ200920195969
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月7日 優先權日2009年9月7日
發明者金亮 申請人:金亮