[发明专利]密卡电度表

说明书

本发明涉及一种密卡电度表，它包括计数器KWH、传感器H、控制器、继电器J、磁卡仓B等。

在我国，现在电度表已经进入各家各户和各种用电单位，几乎达到一户一表。其量大，使电表的管理、电费的管理、用电量的管理等成为一个庞大的系统工程。长期以来，这种管理完全靠人工控制，并且所能控制的范围很有限，对于盲目用电、浪费电以及对空调、电炉、微波炉等大功率电器的控制等显得无能为力（有些地方采用限流器控制，只能控制用电电流，但不能控制总用电量），另一方面，在收取电费时，许多地方需要电费管理人员走家串户，挨门讨要，造成许多麻烦事。

本发明的目的在于提供一种电度表，这种电度表只有往投卡仓里投入规定的密卡后，用户才能接通电源的脱扣开关，否则就合不上开关。接通电源后，用户便开始用电，当用到一定的电量（例如用了100度电）时，密卡电度表内的继电器吸合，切断电源，这时如果需要继续用电，则需再投入一枚密卡。投入密卡后，首先识别密卡是否正确，如果正确，控制电路便会接收到一个信号，经变换后，控制继电器，允许接通电源，否则若没有再设入密卡，无论如何也接不通电源。

密卡的购买，应到收取电费人员处购买，密卡的价值，实际上就是一枚密卡允许使用电量的电费，例如，每投入一次允许使用100度电，每度电0.3元，那么每枚密卡的价格便是30元。如上所述，用电管理部门利用这种电度表，就可有效地实现合理分配用电、节约用电，例如：每户每月限用50度电，那么买一枚密卡，用户就可在两个月内用100度电，如果用户一个月就把100度电用完了，那么下个月就无权也无法再用电，这也促使用户合理用电，增强节约用电的意识。如果以年为单位分配用电，例如：一户每年允许使用500度电，一枚密卡允许使用100度电，那么在一年内，用户只能购买5枚密卡。对于电费管理和收取来说，采用这种电度表，管理人员就不需挨门讨要，而是用户自觉交纳，不交就得不到密卡，没有密卡，就接不能电源，这样还可有效地堵塞电费交纳方面的漏洞，杜绝用电不掏钱的现象。总之，本发明对于用电的管理、节约用电将起到积极作用。

密卡的防伪是一个重要的问题，本发明中采用两个步骤来实现防伪：1、给每个用户使用的密卡电度表中设置一个密码，密卡上的密码只有和电度表内的密码一致才有效，否则就接不通电源，该密码由生产厂家和电费管理人员掌握，不能泄漏。2、为了防止密码被泄漏或者破译，则在每一个密卡上打印出一组数字编号，这组数字编号在用户购买密卡时，用户要注册登记并签字或盖章，过一定时期，电费管理人员可到各用户，打开密卡仓锁，取出查验，一方面要和电度表计数器上的度数对照，另一方面对照密卡上的数字编码，以确定真伪，发现有伪造，就严加处理。通过上述步骤，就可有效地杜绝伪造密卡偷电的现象。

本发明的技术方案为：如图1、3所示，磁钢M₁、M₂、霍尔传热器H₁、H₂，记忆元件T，可控硅SCR、继电器J、脱扣开关K等组成控制系统，现有普通电度表的机芯作为计数器。如图1所示，磁钢M₁安装在计数器的某一个刻度盘的外园侧面，霍尔传感器H₁安放在刻度盘，转动时磁钢M₁正好通过的地方，并控制其间隔的大小，这样每当装有磁钢的刻度盘转一周，磁钢便从霍尔传感器旁边渡越一次，霍尔传感器就感应出电信号，该信号再经由集成电路ICNE555组成的波形变换器变为窄脉冲信号，该信号经反相器反相后，作为时钟脉冲送到T触发器的CP端，使触发器状态翻转一次（变成高电平），其输出去控制可控硅导通，继电器吸合，脱扣开关切断电源。由于T触发器具有记忆功能，若不投入密卡，其状态永远不会改变，可控硅导通，在合上脱扣开关的瞬间，继电器又吸合，使其断开。若投入密卡，霍尔传感器H₂就感应出一个信号，该信号反相后送到T触发器的CP端，使T触发器状态翻转一次，由高电平变为低电平，可控硅截止，继电器线圈中无电流，此时推上脱扣开关，就可接通电源。等刻度盘又转一周，又将重复前述过程。

下面结合附图并通过实施例进一步说明本发明：

图1.磁钢M₁霍尔传感器H₁位置图;

图2.密卡仓结构图;

图3.总体方框图;

图4.控制电路图;

图5.电源线连接图。

实施例：本发明用普通电度表的机芯作为计数器，所计的数就是所用电的度数，如图1所示，将磁钢M₁安装在计数器刻度转盘1上，刻度转盘共有五个，A盘转一圈为10度，B盘转一圈为100度，C盘转一圈为1000度，当然磁钢M₁可以放在任意一个刻度转盘上，一般装在B盘为宜。这个选择，在生产安装时根据需要而定。霍尔传感器H₁安装在与磁钢M₁对应的转盘上方，并保持合适的间隙。还要保证磁钢与霍尔传感器处于同一垂直面上时，刻度显示在零的位置上。图2为密卡仓，密卡在入口处1插入，滑向霍尔传感器H₂，在霍尔传感器H₂中感应出信号，最后掉入仓内，仓盖3上安装有一锁，钥匙由电费管理人员掌握，待密卡仓内装满密卡后，开仓取出并查验。图4为控制电路的线路图，“2”端接计数器（电度表机芯）输出（火线），“2”端接零线，“1”、“2”端电压为220V交流电，电容C₁和电阻R₁降压后，经二极管D₁半波整流，电容C₂滤波，稳压二极管ZD稳压，为控制电路提供12V的直流电压，霍尔传感器H₁感应出的方波信号经电容C₃、电阻R₃、R₄组成的微分电路在上升沿和下降沿处形成尖脉冲信号，其中负向尖脉冲被集成电路ICNE555和电阻R₅、电容C₄、C₅所组成的单稳态触发器接收，在IC的3脚输出一脉宽变窄了的方波信号，该信号经电阻R₆到反相器BG₂反相后，经二极管D₅送到T触发器的CP端，使T触发器状态翻转，即原来为低电平变成高电平，控制可控制SCR导通，继电器吸合，K_1-1、K_1-2断开。从密卡入口处投入密卡，在霍尔传感器H₂上感应出一较窄宽度的方波信号，该信号经反相器反相后经二极管D₄加到T触发器的CP端，使T触发器状态翻转，即由原来的高电平变为低电平，可控硅SCR截止，继电器J不吸合，此时合上脱扣开关，电源接通。图中E为干电池，主作用是在市电停电时，为控制电路供电，保证市电停电、或送电后控制电路的状态不变，避免造成误动作。D₄、D₅实际组成一个与门电路。D₂为发光二极管，作电源指示用，电阻R₁₁的作用是降压，控钮开关AN作置零用，其作用是在初次使用电度表时，使Q端“置0”，可控硅SCR截止，继电器释放合上脱扣开关K_1-1、K_1-2，接通电源。该按钮开关安装在密卡仓内，用户不能私自使用。“3”、“4”端接用户电器。