專利名稱：低壓載波遠程集抄電能表的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型屬于用戶電能表遠程集抄系統。
二、技術背景目前，國內大部分地區仍在采用人工抄表方法，不但勞動強度大，而且還會抄錯用戶電能表數據。由此產生了用戶電能表遠程集抄系統，其目的就是為了將人們從繁重的體力勞動中解放出來，該用戶電能表遠程集抄系統不但使人們的工作更輕松，而且提高了抄表的正確率。現在，用戶電能表遠程集抄系統正在被越來越廣泛地使用。
從成本方面考慮，由于用戶電能表數量巨大，從某種意義上說，用戶電能表的成本決定了整個集抄系統的成本。
現有的電能表載波通訊技術比較復雜，成本較高，使得用戶電能表的成本相應提高，從而制約了用戶電能表遠程集抄系統的普及。
三
發明內容
本實用新型的目的是提供一種簡單可靠、成本較低的低壓載波遠程集抄電能表，以滿足用戶對成本方面的要求。
為實現上述目的，本實用新型所述的低壓載波遠程集抄電能表，包括載波通訊電路，其特征在于所述的載波通訊電路由過零檢測電路、載波產生及調制電路和放大直接耦合電路組成；交流220V信號進入過零檢測電路中產生50HZ同步信號，該同步信號進入載波產生及調制電路，載波產生及調制電路根據同步信號在220V的前后沿附近對要傳輸的信號進行調制，已調制信號進入放大直接耦合電路，經放大后直接耦合到220V線路上。
所述過零檢測電路包括R256、D205、D206、R257、C211和U205B；交流220V電壓經過R256、D205、D206、R257和C211鉗位整流后送入運放U205B，U205B工作在比較器模式，經過比較器后輸出50Hz同步信號，該同步信號進入載波產生及調制電路。
所述載波產生及調制電路為單片機U203，從過零檢測電路進入的同步信號作為調制的定時信號，單片機在此定時信號的上升沿后及下降沿前對要傳輸的信號進行調制，已調信號通過PWM_O輸出，同時，單片機還輸出調制寬度信號PWM_C。
所述放大直接耦合電路(3)包括MOS管(場效應管)，PWM_C通過T201控制MOS管M201的柵極，當沒有信號要傳輸時，PWM_C為低電平，此時M201處于截止狀態，當有信號要傳輸時，PWM_C為高電平，T201處于截止狀態，此時，已調信號PWM_O控制MOS管M201的柵極，從而將已調信號直接耦合到交流220V線路上。
本實用新型的工作原理是1、將傳輸的數字信號進行調幅，綜合考慮信號的衰減和抗干擾能力等因素，載波頻率可設定為7KHz左右。
2、通過過零檢測電路，從220V交流信號中提取50Hz同步信號，在220V交流信號正半周的前沿和后沿分別傳輸1bit(位)已調信號。之所以選擇在220V交流信號的前沿和后沿來傳輸信號，主要是為了降低設備的功耗，因為此時電壓較低。
3、考慮到傳輸信號的抗干擾性能以及降低收端解調設備的復雜性，每bit的寬度大概設定為1.2ms左右，這樣，在1bit寬度內大約有8個周期的載波信號，在收端只需檢測收到的載波信號的周期數，然后與設定的門限相比較，如果收到的載波信號的周期數大于所設定的門限，則認為收到‘1’，否則，則認為收到‘0’。
4、為了進一步降低設備的功耗，本實用新型采用VMOS管直接耦合方式。
5、在收端采用自動電平調整技術，有效地抑制線路干擾對接收系統的影響。
本實用新型的有益效果在于使用這種調制方式可大大降低設備的復雜性，使設備更加簡單可靠，同時降低了用戶電能表遠程集抄系統的成本，有利于用戶電能表遠程集抄系統的普及。
四
圖1是本實用新型的電路框圖。
圖2是本實用新型的電路原理圖。
五具體實施方式
如圖所示，本實用新型設計的低壓載波遠程集抄電能表，包括載波通訊電路，所述的載波通訊電路由過零檢測電路(1)、載波產生及調制電路(2)和放大直接耦合電路(3)組成。交流220V電壓(220L)經過R256、D205、D206、R257和C211鉗位整流后送入運放U205B，U205B工作在比較器模式，經過比較器后輸出50Hz同步信號，此同步信號送入單片機U203，作為調制的定時信號，單片機在此定時信號的上升沿后及下降沿前對要傳輸的信號進行調制，已調信號通過PWM_O輸出，同時，單片機還輸出調制寬度信號PWM_C。PWM_C通過T201控制MOS管M201的柵極，當沒有信號要傳輸時，PWM_C為低電平，此時M201處于截止狀態，當有信號要傳輸時，PWM_C為高電平，T201處于截止狀態，此時，已調信號PWM_O控制MOS管M201的柵極，從而將已調信號直接耦合到交流220V線路上。
權利要求1.一種低壓載波遠程集抄電能表，包括載波通訊電路，其特征在于所述的載波通訊電路由過零檢測電路(1)、載波產生及調制電路(2)和放大直接耦合電路(3)組成；交流220V信號進入過零檢測電路(1)中產生50Hz同步信號，該同步信號進入載波產生及調制電路(2)，載波產生及調制電路(2)根據同步信號在220V的前后沿附近對要傳輸的信號進行調制，已調制信號進入放大直接耦合電路(3)，經放大后直接耦合到220V線路上。
2.根據權利要求1所述的低壓載波遠程集抄電能表，其特征在于所述過零檢測電路(1)包括R256、D205、D206、R257、C211和U205B；交流220V電壓經過R256、D205、D206、R257和C211鉗位整流后送入運放U205B，U205B工作在比較器模式，經過比較器后輸出50Hz同步信號，該同步信號進入載波產生及調制電路(2)。
3.根據權利要求1所述的低壓載波遠程集抄電能表，其特征在于所述載波產生及調制電路(2)為單片機U203，從過零檢測電路(1)進入的同步信號作為調制的定時信號，單片機在此定時信號的上升沿后及下降沿前對要傳輸的信號進行調制，已調信號通過PWM_O輸出，同時，單片機還輸出調制寬度信號PWM_C。
4.根據權利要求1或3所述的低壓載波遠程集抄電能表，其特征在于所述放大直接耦合電路(3)包括MOS管，PWM_C通過T201控制MOS管M201的柵極，當沒有信號要傳輸時，PWM_C為低電平，此時M201處于截止狀態，當有信號要傳輸時，PWM_C為高電平，T201處于截止狀態，此時，已調信號PWM_O控制MOS管M201的柵極，從而將已調信號直接耦合到交流220V線路上。
專利摘要本實用新型公開了低壓載波遠程集抄電能表，包括載波通訊電路，其特征在于所述的載波通訊電路由過零檢測電路、載波產生及調制電路和放大直接耦合電路組成；交流220V信號進入過零檢測電路中產生50Hz同步信號，該同步信號進入載波產生及調制電路，載波產生及調制電路根據同步信號在220V的前后沿附近對要傳輸的信號進行調制，已調制信號進入放大直接耦合電路，經放大后直接耦合到220V線路上。本實用新型的有益效果是使用這種調制方式可大大降低設備的復雜性，使設備更加簡單可靠，同時降低了用戶電能表遠程集抄系統的成本，有利于用戶電能表遠程集抄系統的普及。
文檔編號G01R11/00GK2743840SQ20042002625
公開日2005年11月30日 申請日期2004年4月13日 優先權日2004年4月13日
發明者徐根華 申請人:南京恒埔偉業科技股份有限公司, 海南恒埔電力設備有限公司