本实用新型属于电力系统领域，特别涉及带有改进型RS485通信电路的电能表。
背景技术：
当前，由于具有计量精准、通信方便的特性，智能电表已经取代了老式的电能表，成为电力系统内的主流产品。
在现有的智能电表中，使用的RS485通信电路在波特率为9600bps下，容易产生通信不稳定的情况，影响了智能电表的通信效果。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了用于提高通信效果的带有改进型RS485通信电路的电能表。
为了达到上述技术目的，本实用新型提供的带有改进型RS485通信电路的智能电表，智能电表中安装有主电路板，主电路板上设有RS485通信电路，所述RS485通信电路设有信号发送端和信号接收端；
信号发送端包括第一光耦合器、第一电阻、第二电阻以及第一三极管，第一电阻的一端与第一光耦合器的输出端相连，第一电阻的另一端与第一三极管的基极相连，第二电阻的一端与第一三极管的基极相连，第二电阻的另一端与第一三极管的发射机相连；
信号接收端包括第二光耦合器、第三电阻、第四电阻以及第二三极管，第三电阻的一端与第二光耦合器的输出端相连，第三电阻的另一端与第二三极管的基极相连，第四电阻的一端与第二三极管的基极相连，第四电阻的另一端与第二三极管的发射极相连。
可选的，在第一光耦合器的输出端与第一三极管的集电极之间还设有第五电阻，第五电阻的阻值为5.1KΩ；
在第一光耦合器的输入端还设有第六电阻，第六电阻的阻值为1KΩ。
可选的，在第二光耦合器的输出端与第二三极管的集电极之间还设有第七电阻，第七电阻的阻值为5.1KΩ。
可选的，第一电阻的阻值为5.1Ω，第二电阻的阻值为100Ω。
可选的，第三电阻的阻值为5.1Ω，第四电阻的阻值为100Ω。
本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：
通过在光耦合器与三极管之间添加了串联的两个电阻，使得在其中一个电阻上获取较高的压降，进而使三极管导通，最终从三极管处获取到下降沿时间短的电压波形，从而提高RS485通信电路在9600bps下的通信效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的带有改进型RS485通信电路的智能电表的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的结构作进一步地描述。
实施例一
本实用新型提供了带有改进型RS485通信电路的智能电表，智能电表中安装有主电路板，主电路板上设有RS485通信电路，所述RS485通信电路设有信号发送端和信号接收端；
信号发送端包括第一光耦合器1、第一电阻2、第二电阻3以及第一三极管4，第一电阻2的一端与第一光耦合器1的输出端相连，第一电阻2的另一端与第一三极管4的基极相连，第二电阻3的一端与第一三极管4的基极相连，第二电阻3的另一端与第一三极管4的发射机相连；
信号接收端包括第二光耦合器5、第三电阻6、第四电阻7以及第二三极管8，第三电阻6的一端与第二光耦合器5的输出端相连，第三电阻6的另一端与第二三极管8的基极相连，第四电阻7的一端与第二三极管8的基极相连，第四电阻7的另一端与第二三极管8的发射极相连。
基于上述结构，在第一光耦合器的输出端与第一三极管的集电极之间还设有第五电阻9，在第一光耦合器的输入端还设有第六电阻10，在第二光耦合器的输出端与第二三极管的集电极之间还设有第七电阻11。
在实施中，如图1所示，本实施例中提出的在智能电表中带有的改进型RS485通信电路，改进型RS485通信电路的改进点为将现有RS485通信电路中的信号发送端和信号接收端加装了由光耦合器、电阻以及三极管构成的局部电路。
在图1所示的信号发送端，第一光耦合器1的电流传输比(输出管的工作电压为规定值时，输出电流和发光二极管正向电流之比为电流传输比，CTR)在正向电流(在被测管两端加一定的正向电压时二极管中流过的电流，IF)为5mA时，处于相对平坦的位置，此时第一光耦合器的端脚1、2处的最大压降为1.2V，因此第七电阻的阻值为0.76KΩ左右最为合适，但是考虑到功耗，将第七电阻11的阻值调整为1KΩ，此时第一光耦合器1的IF为3.8mA-4mA。当第七电阻11的阻值为1KΩ、IF＝0.7mA时，第一光耦合器的CTR会衰减至0.3，此时经过第一光耦合器1放大后的集电极电流IC为0.7×0.3×6＝1.26mA。
根据实际测量，当IC为1mA-2mA时，第一三极管4中基级与发射级间电压VBE最小为0.5V，假设此时基极电流IB没有的情况下，要求IC*第二电阻3＜0.5V，第二电阻3＜397Ω。当第一光耦合器1输入电压为低电压时，流过第七电阻11的电流最小值为3.4mA。当IF＝3.4mA时，CTR值降为90％；当环境温度为75℃时，CTR值降为75％；这样在75℃时流过第一光耦合器1的输出端电流的最小值为IF*(0.9*0.75*CTR)＝6.88mA；当IC大于1mA情况下VBE最小为0.5V，所以第一电阻2与第二电阻3的阻值和大于0.5V/6.88mA＝72.6Ω。当IF＝3.4mA时，CTR值降为90％左右；当环境温度为-25℃时，CTR值基本不变；这样在-25℃时流过第一光耦合器1的输出端的电流最小值为IF*(0.9*CTR)＝9.18mA；根据以上曲线，IC大于1mA情况下VBE最小为0.75V，所以第一电阻1与第二电阻2的阻值和(此时，由于第一电阻1阻值相对于第二电阻2阻值较小，这样压降都基本落在第二电阻2上)＞0.75V/9.18mA＝81.7Ω。
当第一光耦合器1中的光敏三极管饱和导通时，第一光耦合器1输出脚之间的压降大概为0.2V，此时第一光耦合器1中端脚3上的电压为3V-0.2V＝3.1V；要保证第一三极管4导通，需要令第一三极管4的基极电压要大于0.7V，所以第一电阻1阻值＜[(3.1-0.7)/0.7]*第二电阻2阻值。
第一电阻2和第二电阻3选择原则：
1)第一电阻2阻值尽量小，使得第一光耦合器1输出端导通后流过第一电阻2、第二电阻3串联电阻的压降最大限度在第二电阻3上面，确保第一三极管4尽快导通。
2)第二电阻3的阻值应尽量小，第一三极管4的最小放大倍数为200，所以导通要求的基极电流很小，使得第一光耦合器1输出端导通后流过第一电阻2的电流基本都分到第二电阻3上面，这样做同时也是为了尽量减小基极电流。所以只要求在第一光耦合器1输出端最小导通电流情况下，第二电阻3上的压降满足第一三极管4的导通要求。
选择第一电阻2的阻值为5.1Ω，第二电阻3的阻值为100Ω。
当第二电阻3＝100Ω，IF＝4mA时，流过第二电阻的电流为0.7V/100Ω＝7mA，Ib＜9.18mA–7mA＝4.18mA。第一三极管4的最小放大倍数为180，所以第一三极管4的最小IC＝180*4.18mA＝752mA，同时第一三极管4集电极电流要＜100mA，STM32的IO口TTL输入低时的最大输入为0.8V，所以第七电阻11＞(3.3V-0.8V)/100mA＝25Ω；MCU的IO为浮空输入时，内阻大概为20MΩ，输入为高的最低电平为2V，所以第七电阻11＜(3.3V-2V)*20M/2V＝13MΩ；考虑第一三极管4的输出电容，以及PCB板走线电容的和约为40pF，按9600的波特率来计算，电平宽度必须大于65us，根据上升沿时间计算公式：第七电阻×40pF＜104us-65us，第七电阻11＜975kΩ。所以25Ω＜第七电阻＜975kΩ，考虑电平上升沿时间尽量短且抗干扰能力强，第七电阻11选择5.1kΩ。
上述内容为对RS485通信电路中信号发送端部分电路的具体描述，从图1中可以看出，信号发送端与信号接收端的电路细节基本相同，电路响应步骤也很相似，因此，就不再对新加接收端中的电路原理以及元件参数进行详细描述。
本实用新型提出带有改进型RS485通信电路的智能电表，在智能电表中安装有主电路板，在电路板上设有改进后的RS485通信电路，包括设有信号发送端和信号接收端；信号发送端包括第一光耦合器、第一电阻、第二电阻以及第一三极管；信号接收端包括第二光耦合器、第三电阻、第四电阻以及第二三极管。通过在光耦合器与三极管之间添加了串联的两个电阻，使得在其中一个电阻上获取较高的压降，进而使三极管导通，最终从三极管处获取到下降沿时间短的电压波形，从而提高RS485通信电路在9600bps下的通信效果。
上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。