[实用新型]电卡式预付费电子电度表

说明书

在中国目前的电度计量中，一直使用机械式电度表。这类表只具备计量功能，并存在如下几个缺限，一是耗费一定数量的金属材料且本身功耗较大，二是计量不准确，目前常用的误差为2％，三是不具备分时计量和预购电量功能。为了克服这些痹病，国内已有几个单位研制出电子式电度表，但这些表只解决了用电子式代替机械式，节约了有色金属材料，降低了本身功耗和提高精度等级。并未解决预购电量和分时计量问题。国外在八十年代未推出了电钥匙电度表，解决了预付费问题，但其主要面向工业用户，只解决了电费预付，并未解决分时计量和数据回传问题，且造价昂贵，难以适应中国国情。

研究电卡式预付费电子电度表的目的，就是为了解决上述问题，它具有自身功耗小，计量准确，能分时计量和预购电量等多种优点。

本实用新型采用一种新的器件“电卡”（即EEPROM卡）作为售电部门和用户之间进行数据交换的媒介，该电卡有卡片或钥匙的形状。售电部门将用户购买的电量写入电卡内，用户将电卡扦入本实用新型后，所购买的电量立即传入表内，用户即可用电，当用户用到该电量的90％时发出报警，提示用户购买电量，用到零时断开用户电源，用户必须购买电量才能继续用电。

本实用新型采集用户用电的电压量U和电流量I，并将其进行V－F变换，通过计算得出电量脉冲，这脉冲一方面用来驱动步进电机带动机械计数器（计度器）进行计度，一方面转换成数字量与所购电量进行比较，控制磁保持式双位置开关的通断。

本实用新型有两种式，一种不具备分时计量功能，适应一般家庭照明，一种具有分时计量功能，适应于集体单位，具有分时计量功能的又分为单相和三相等类型，但只是采集量的多少，其他无大的区别。

不具备分时计量功能的电卡式预付费电子电度表逻辑框图见图1，其电路图见图3，具备分时计量功能的电卡式预付费电子电度表逻辑框图见图2，其电源理图见图4。

电压取样采用精密电阻直接分压、整流积分后进行V－F变换，变成脉冲。电流取样采用0.1欧电阻，将电流量变成电压量这个微弱的电压量进行线性放大后整流积分再进行V－F变换，同时取出电压量和电流量的相位再进行V－F变换，将上述三个量进行相乘，即得出电量值脉冲送入机械式计度器计度，这个脉冲量进行时间累积得出数字量，可以对其进行分时存贮等各种处理。

电卡用EEPROM芯片制成，可以是卡片式，钥匙等各种外形，以便用户扦拔和携带。掉电保护提供掉电时后备电源，以保证数据不被丢失，校准接口为232接口，用业校准电子式读数与机械读数一致，运算和控制采用单片微机，批量生产时采用87C751，试验性生产时采用80C31加27C64组成。

具有分时计量功能的电卡式预付费电子电度表，只在不具备分时计量功能的预付费电子电度表上增加一个硬时钟（见图4的58167芯片）和液晶显示屏（见图4的LCD框）（三相表有三套相同的输入端）软件有所区别，其他原理相同。

本实用新型的优点是采用电卡方式，解决了以往收费难的问题。此外，由于分时处理的功能，使得能更科学更合理地收取费用，该电度表能降低功能，功能性强，是用户的最佳理想产品。

本实用新型涉及的元器件是随技术进步允许更换的，但其构成实质与本案是起同等作用的。