专利名称：超薄型静止式单相电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种新型结构的超薄型静止式单相电能表。
在八十年代后期，一些国家相继研制出静止式系列电能表，并有一些公司推出了实用型产品，其中具有代表性的生产公司是美国的西屋公司、英国的斯伦贝谢公司、瑞士的兰迪斯基公司和德国的EMH公司等。这是对已经具有一百多年生产史的电能表在技术上的一场重大的革新；是对电能表在工作原理上和基本结构上的一次重大突破。
目前，国外生产的民用型(单相)静止式电能表，结构上大体相同在仪表外壳内，与接线柱联接为一体的分流器和与另两接线柱联接的跨线桥板镶嵌在接线盒与表底的凹槽内，分流器的输出信号线及电源电压引线接电子线路板，进行电能量值的转换与计量，转换后的电能脉冲信号驱动与电子线路板连为一体的步进电机，静止式单相电能表的读数机构是机械式计数器，计数器用螺钉固定于仪表底壳的底板上，通过拨叉机构，将与被测电能量成正比的步进电机转动次数记录于十进制的一组字轮上；为防止外界电磁信号的干扰，在电表的两侧与顶部(接线端子的对称方向)分别插装一块钢板进行屏蔽；由于其表底壳为多种仪表的通用外壳，决定了它所选用的线路板大小尺寸是固定的，为了满足装配上的需要，仪表所用的线路板被分为了两块，其中主电路板是长方形状，用三个螺钉固定于仪表底壳的绝缘支承柱上，另一装有输出电路的小块电子线路板，置于接线盒上侧。
国内生产的民用型(单相)静止式电能表，除外壳长、宽尺寸略有压缩外，在结构上完全模仿了国外产品，这种结构存在着如下问题(1)步进电机安装在电子线路板上，线路板用三个螺钉固定在仪表底壳的绝缘支承柱上，而计数器是直接固定在仪表底壳的底板支承柱上；两者分别安装，又需通过拨叉联动，这就造成在装配、检修时调整定位的困难。定位点稍有错位或由于振动等原因，出现松动移位时，均会造成电机与计数器轮轴轴向错位，从而影响电能计数的可靠性，严重时还会出现读数字轮卡死现象；
(2)由于仪表只用了三块钢板进行屏蔽，在电源接线侧无屏蔽措施，难以满足各项电磁兼容性能的技术要求，抗交变电磁场和高频无线辐射能力不足，对自身电流磁场也无有效的屏蔽，将造成仪表的附加误差；另外，每块钢板均是插装在表底壳侧壁的接插定位机件上，安装麻烦，结构复杂；(3)仪表脉冲输出电路用一小块专用电子线路板单独安装在接线盒上侧，增加了安装困难，结构复杂；由于两块电子线路板间用引线交叉联接，还易发生断线，短路等故障。
(4)表底壳上有多个凸出的绝缘支承柱和供组装各种零件的接插定位机件，造成表底壳总体结构复杂、加工难度大，成本高。
本实用新型的目的是提供一种新型结构的超薄型静止式单相电能表，它具有结构简单、安装方便、加工成本低、屏蔽效果好、计量误差小的特点。
本实用新型的目的是这样实现的一种超薄型静止式单相电能表，它是由表壳、表盖、接线盒盖、面板、两个进线端子a、b及两个出线端子c、d、分流器、跨线桥板、电子线路板、计数器、屏蔽支架组成，面板装在表盖下，其上开有读数窗孔，表壳由隔板分为接线盒和表底壳两部分，在接线盒内固定有两个进线端子a、b及两个出线端子c、d，在表底壳的隔板端部固定着分流器和跨线桥板，分流器串接在进线端子a和出线端子c之间，跨线桥板连接进线端子b和出线端子d，分流器引出信号的输出端和电源电压引线接电子线路板，电子线路板上的步进电机通过拨叉机构与计数器传动轮联接，在表底壳边上装有屏蔽支架，屏蔽支架是环形金属框架结构，它的一端带有一开放式螺孔翻板，在表底壳上和开放式螺孔对应的位置上有一个用于固定屏蔽支架的绝缘支承柱，整个电子线路板是一块整体结构，所有电子元器件包括光电偶合输出电路均焊接在一整块电路板上，并固定在屏蔽支架上，计数器也固定在电子线路板上。
本实用新型的优点是由于计数驱动部件步进电机与机械式计数器整体安装于同一电路板上，确保了相对位置的固定，避免了安装调整对位的麻烦和由于机械振动等原因可能发生的错位，大大减少了故障率，提高了计数可靠性，组装方便；选用整体式屏蔽框架进行电磁屏蔽，表底壳上取消了许多绝缘支承柱和供插装零件用的机件，既达到了环形全屏蔽目的，提高了抵抗电表内、外电磁场干扰的能力，又大大减化了表壳结构，降低了成本，用推入式框架一点定位法固定，减少了装配工作量，便于拆装维护；将所有电子元器件，特别是将输入电路、转换电路、输出电路全部组装在同一电子线路板上，简化了结构，减少了发生故障的可能性。
图1是本实用新型外形示意图；图2是本实用新型拆装示意图；图3是本实用新型屏蔽框架结构示意图；图4是本实用新型表底壳示意图；图5是本实用新型无表盖和接线盒盖的结构平面示意图；图6是本实用新型电子线路板电路原理以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细的论述实施例1如图2、5所示，一种超薄型静止式单相电能表，它是由表壳7、表盖2、接线盒盖1、面板3、两个进线端子a、b及两个出线端子c、d、输出引线e，f，g，h、分流器10、跨线桥板20、电子线路板4、计数器12、屏蔽支架5组成；表壳7由隔板9分为接线盒8和表底壳6两部分，接线盒8内装有相互隔离绝缘的进线端子a、b及出线端子c、d和输出引线e、f、g、h；表底壳6内装有用螺钉固定的分流器10和跨线桥板20，进线端子a和出线端子c将分流器10串接于输入端，进线端子b和出线端子d接跨线桥板20，由电源端引出的电压信号和分流器引出的电流信号通过引线穿过屏蔽支架5上的孔24(图3)，接电子线路板4上的分压电路IC1(图6)，并与通用的电能转换IC2芯片的1、2、3、4脚连接，IC2芯片8脚输出电能脉冲显示信号(接红LED管17)，9脚为窃电信号输出(接绿LED管16)，13、14脚输出步进电机的脉冲驱动信号并带动机械计数器12，记录被测电能量值。焊接在电子线路板上的步进电机19(M)与用螺丝15紧固在电子线路板4上的计数器12由拨叉机构联为一体；电表脉冲输出信号是由13脚引出，接入通用的4N32光偶器，由e、f(校验用接线)和g、h(读数用引线)引线端子引出；
仪表的工作电源是由外接电源经阻容分压器分压，其信号经半波整流、稳压、滤波后，以±5V电压供给IC芯片和指示信号发光管；图6中的R1，R2，R4，210，R11是补偿电阻；R3是分压电阻；R5是滤波电阻；R6，R7是限流电阻； R8，R9，R12是接地电阻；Rf是分流器； C1，C2是辅助电容；C3，C13，C6，C7是滤波电容；C4，C5是分压电容；C8，C12，C9，是隔离电容； C10，C11是积分电容； D1，D2是LED发光二极管；D3，D4是整流二极管；D5，D6是稳压二极管；M是步进电机；IC1是通用分压厚膜集成电路，IC2是通用电能转换电路，CS是频率为32768赫兹的晶振；B是4N23光电偶合器；所述电子元器件(除分流器Rf外)均按照图6所示接线要求，焊接固定在同一块线路板上；如图3、4所示，安装在表底壳6内的屏蔽支架5，是一环形金属框架结构，它的一端带有开放式螺孔翻板11，屏蔽支架5推入表底壳6后，表底壳侧壁上的止推块13正好卡入屏蔽支架5上的刀把形止推槽23内；用自攻螺钉穿过开放式螺孔翻板11将屏蔽支架5牢固地固定在表底壳6的绝缘支承柱25上，构成一点式定位结构；屏蔽支架5上部带有卡式定位槽及螺丝定位孔21，电子线路板4被夹紧固定在卡式定位槽上挡板18与下托板22之间，定位螺丝14穿过拧紧在定位孔21，将电子线路板4固定在屏蔽支架5上；面板3下部有三个插入式柱头，插在电子线路板4的插孔27内，面板上有读数窗孔26(图2)；接线盒盖1、表盖2由螺钉拧紧在表壳7上。
本实用新型所述仪表用于一般测量时接线端子a、b接入电源端，并从表壳内引出两根电压信号线；接线端子a、c与表壳内的分流器串联，并从其两端引出电流信号，电压、电流信号同时输入到电子线路板上，进行分压后输入到电能转换IC2芯片，IC2芯片将完成乘法器、积分、逻辑分频功能(即进行电压、电流量的四象限相乘后，得功率P＝U·i，再求得对时间的积分得电能E＝P·t；为进行计量，还设置了比较器电路，当积分器输出达到比较器的设定电平时，电能量的输入量即达到了一个规定单位，比较器输出脉冲)，脉冲的积累值即电能数。脉冲量经放大输出给步进电机，经传动啮合机构，带动机械字轮计数器、指示电能量值；
所述仪表进行校验时，脉冲输出引线e、f接入标准表的比较脉冲接头，可求得仪表测量误差；所述仪表若需进行集中抄表管理时，将脉冲输出引线g、h接抄表计数器，可记录多台仪表电能量值的读数。
另外，实施例1中所述的IC1可是市场上卖的7400302厚膜电路，IC2可是市场上卖的KW0032芯片。
权利要求1.一种超薄型静止式单相电能表，它是由表壳(7)、表盖(2)、接线盒盖(1)、面板(3)、两个进线端子a、b及两个出线端子c、d、分流器(10)、跨线桥板(20)、电子线路板(4)、计数器(12)、屏蔽支架(5)组成，其中，表壳(7)由隔板(9)分为接线盒(8)和表底壳(6)两部分，在接线盒(8)内固定有两个进线端子a、b及两个出线端子c、d，在表壳隔板(9)端部固定着分流器(10)和跨线桥板(20)，分流器(10)串接在进线端子a和出线端子c之间，跨线桥板(20)连接进线端子b和出线端子d，由电源端引出的电压信号和分流器引出的电流信号通过引线穿过屏蔽支架(5)上的孔(24)接电子线路板(4)，电子线路板上的步进电机(19)通过拨叉机构与计数器(12)联接，在表底壳(6)边上装有屏蔽支架(5)，其特征在于屏蔽支架(5)是环形金属框架结构，它的一端带有一开放式螺孔翻板(11)，在表底壳(6)对应开放式螺孔翻板(11)的位置上有一个用于固定屏蔽支架(5)的绝缘支承柱(25)，整个电子线路板(4)是一块整体结构，固定在屏蔽支架(5)上，计数器(12)固定在电子线路板(4)上。
2.如权利要求1所述的超薄型静止式单相电能表，其特征在于表底壳(6)的侧壁上有止推块(13)，屏蔽支架(5)与止推块(13)对应处，开有止推槽(23)。
3.如权利要求1或2所述的超薄型静止式单相电能表，其特征在于屏蔽支架(5)上部开有由卡式定位槽上档板(18)与下托板(22)构成的卡式定位槽和螺丝定位孔(21)。
专利摘要本实用新型公开了一种新型结构的超薄型静止式单相电能表，其仪表上的屏蔽支架是环形金属框架结构，屏蔽支架的一端带有一开放式螺孔翻板，在表底壳对应开放式螺孔翻板的位置上有一个用于固定屏蔽支架的绝缘支承柱，整个电子线路板是一块整体结构，固定在屏蔽支架上，计数器固定在电子线路板上，这种新型的结构克服了已有电能表的不足，具有结构简单(特别是表底壳结构简单)、工作可靠，安装方便、加工成本低、屏蔽效果好、计量误差小的特点。
文档编号G01R22/00GK2240732SQ94214478
公开日1996年11月20日 申请日期1994年6月8日 优先权日1994年6月8日
发明者何万龄, 田亮耕, 郭增桥, 梁昌辰 申请人:电力工业部电力科学研究院