开表箱检测抗干扰电路的制作方法

1.本实用新型涉及开表箱检测抗干扰电路。


背景技术：

2.经过电网的多年改革发展，以及电能表的技术提升，打开表盖窃电必然需要破坏铅封和表壳，现场已经很难出现开表盖窃电不被发现的情况了。虽然开表盖窃电的方式罕见了，但是仍存在开表箱重新接线、加跳线等方式窃电。电能表实际在现场运行过程中，仅有开表盖检测和开端子盖检测功能，却没有开表箱检测功能，同时表箱锁容易被打开，存在的窃电风险。
3.如果电能表没有设计相应抗干扰电路，在电能表上电状态下，来自开关电源的干扰信号将会耦合到检测端，影响最终的检测结果。
4.目前开表箱检测根据表箱在关闭状态下,检测端子正极、负极短路,信号输入端连接到单片机推挽输出高电平,给第一电容、第二电容充电;三极管导通,信号输出端低电平;当第一电容、第二电容充满电时,三极管不导通,信号输出端高电平进行检测；当表箱打开时,检测端子正极、检测端子负极断路,信号输入端连接到单片机推挽输出高电平,不能给第一电容、第二电容充电;三极管不导通,信号输出端为高电平。但该电路又非常明显的缺点：上下电情况下使用同一电路，不能实现对开关电源产生的干扰信号进行过滤，导致上电状态下当开表箱检测极动作时，单片机检测不到信号。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题总的来说是在上电状态下，开表箱检测电路将会受到开关电源影响导致输出信号与期望值不同，本次发明设计了一种能实现开表箱功能并具有抗干扰能力的电路。
6.为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：
[0007] 一种开表箱检测抗干扰电路， 包括具有单片机的模拟开关模块；模拟开关模块连接有上电检测模块及下电检测模块；
[0008]
其中，下电检测模块包括单片机信号输入电路及检测信号输出电路，在单片机信号输入电路及检测信号输出电路之间设置有两个检测极r+；两个检测极r+具有短接或断路状态。
[0009]
模拟开关模块，包括单片机的集成电路ut1，其in引脚1连接到电能表dvdd，作为使能脚输入控制信号；常闭引脚2连接到下电检测模块输出信号；
[0010]
集成电路ut1的脚3与电能表gnd相连；供电引脚4连接到电能表的mvdd端，在上电情况下mvdd通过dc-dc电源输出，下电情况下mvdd由电池供电，供电引脚4通过电容ct11接地；常开引脚5连接到上电检测模块输出信号；公共端6通过排阻连接到单片机。
[0011]
在上电状态时，dvdd通过dc-dc输出，in引脚控制模拟开关输出常开引脚信号，集成电路ut1检测电能表上电时的表箱状态，当断电后，模拟开关输出常闭引脚2信号，单片机
检测下电的时表箱状态。
[0012]
上电检测电路包括光耦dt3，电阻rt2、rt3、rt4、rt6，电容ct10、二极管dt4和三极管qt2；
[0013]
光耦dt3的前端1脚电连接到5v电源上；电阻rt6和电容ct10并联作为滤波，一端连接到5v电源，另一端与电阻rt4一端共同连接到光耦dt3的2脚，电阻rt4另一端连接到二极管dt4的正极，二极管dt负极连接到检测端子正极r+；光耦dt3后端3脚连接到dvdd，电阻rt3与电阻rt2并联后一端连接到光耦4脚，电阻rt2另一端连到地，电阻rt3另一端连接到三极管qt2基极，三极管集电极连接到上电开表箱检测信号meterbox cover open test p，发射极连接地。
[0014]
在下电检测电路中，
[0015]
单片机信号输入电路包括电阻rt8-rt10、pmos管qt4、y电容ct3和单向tvs管dt2；
[0016]
电阻rt10一端连接到单片机输入信号meterbox cover open test ctl，另一端同电阻rt9一端连接到pmos管qt4门极，电阻rt9另一端和mvdd连接到pmos管qt4源极，电阻rt8和tvs管dt2并联且tvs管dt2正极接地，tvs管dt2负极和y电容ct3一端共同连接到pmos管qt4漏极，y电容ct3另一端连接到检测极r+。
[0017]
信号输出电路包括三极管qt1、电阻rt5、电容ct1、ct2以及二极管dt1、dt5；
[0018]
二极管dt5负极连接到mgnd，二极管dt5正极分别电连接到空气开关mb1和y电容ct2的一端；
[0019]
电阻rt5与电容ct1并联后一端同二极管dt1负极及y电容ct2另一端共同连接到三极管qt1的基极，电阻rt5与电容ct1并联另一端与二极管dt1正极、三极管qt1发射极连接到gnd，三极管qt1集电极连接到模拟开关常闭引脚meterbox cover open test np，且通过模拟开关拉至高电平。
[0020]
当单片机检测到下电状态，会发出固定周期的方波，方波通过信号输入电路的pmos管qt4导通，当两个检测极+r短接时，利用y电容ct3能导通交流信号的特性，信号传送到信号输出电路中，电阻rt5与电容ct1将对信号进行滤波，三极管qt1导通时，单片机的常闭引脚上的信号会产生相应变化，单片机收到相应周期的信号，定义为无开表箱事件产生；当两个检测极r+断开的时候，下电检测模块无法收到单片机输入的方波信号，单片机记录定义为开表箱事件。
[0021]
本实用新型模拟开关进行输出信号控制，利用模拟开关消除开关电源的对信号的影响，设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。本实用新型利用模拟开关实现上下电分别检测实现上电干扰抑制，成本低廉，灵敏度高，具有很强的适应性和实用性。
附图说明
[0022]
图1是本实用单片机信号输入电路示意图。
[0023]
图2是本实用新型模拟开关模块电路示意图。
[0024]
图3是本实用新型信号输出电路示意图。
[0025]
图4是本实用新型上电检测电路示意图。
具体实施方式
[0026]
如图1-4，本实用新型包含三个模块四个电路，其包括模拟开关模块、上电检测模块及下电检测模块；
[0027]
其中，下电检测模块包括单片机信号输入电路及检测信号输出电路，在单片机信号输入电路及检测信号输出电路之间设置有两个检测极r+，以进行信号传输，电能表在正常情况下，两个检测极r+应处于短接状态。
[0028]
模拟开关模块，包括集成电路ut1，其in引脚1连接到电能表dvdd，作为使能脚输入控制信号；常闭引脚2连接到下电检测模块输出信号；
[0029]
集成电路ut1的脚3与电能表gnd相连；供电引脚4连接到电能表的mvdd端，在上电情况下mvdd通过dc-dc电源输出，下电情况下mvdd由电池供电，供电引脚4通过电容ct11接地；常开引脚5连接到上电检测模块输出信号；公共端6通过排阻连接到单片机。
[0030]
上电情况下，dvdd通过dc-dc输出，in引脚控制模拟开关输出常开引脚信号，单片机检测电能表上电时的表箱状态，断电后，模拟开关输出常闭引脚信号，单片机检测下电的时表箱状态。
[0031]
上电检测电路包括光耦dt3，电阻rt2、rt3、rt4、rt6，电容ct10、二极管dt4和三极管qt2；
[0032]
光耦dt3的前端1脚电连接到5v电源上，电阻rt6和电容ct10并联作为滤波，一端连接到5v电源，另一端与电阻rt4一端共同连接到光耦dt3的2脚，电阻rt4另一端连接到二极管dt4的正极，二极管dt负极连接到检测端子正极r+；光耦dt3后端3脚连接到dvdd，电阻rt3与电阻rt2并联后一端连接到光耦4脚，电阻rt2另一端连到地，电阻rt3另一端连接到三极管qt2基极，三极管集电极连接到上电开表箱检测信号meterbox cover open test p，发射极连接地。
[0033]
当两个检测极上电检测模块输出信号被拉低，模拟开关输出低电平单片机接收到低电平，无开表箱事件产生。当检测极断开时，光耦无法导通，上电检测模块输出信号通过排阻拉至高电平，单片机检测到高电平，记录开表箱事件。
[0034]
在下电检测电路中，
[0035]
单片机信号输入电路包括电阻rt8-rt10、pmos管qt4、y电容ct3和单向tvs管dt2；
[0036]
电阻rt10一端连接到单片机输入信号meterbox cover open test ctl，另一端同电阻rt9一端连接到pmos管qt4门极，电阻rt9另一端和mvdd连接到pmos管qt4源极，电阻rt8和tvs管dt2并联且tvs管dt2正极接地，tvs管dt2负极和y电容ct3一端共同连接到pmos管qt4漏极，y电容ct3另一端连接到检测极r+；
[0037]
信号输出电路包括三极管qt1、电阻rt5、电容ct1、ct2以及二极管dt1、dt5；二极管dt5负极连接到mgnd，二极管dt5正极分别电连接到空气开关mb1和y电容ct2的一端；电阻rt5与电容ct1并联后一端同二极管dt1负极及y电容ct2另一端共同连接到三极管qt1的基极，电阻rt5与电容ct1并联另一端与二极管dt1正极、三极管qt1发射极连接到gnd，三极管qt1集电极连接到模拟开关常闭引脚meterbox cover open test np，且通过模拟开关拉至高电平。
[0038]
当单片机检测到下电状态，会发出固定周期的方波，方波通过单片机信号输入电路的pmos管qt4导通，当两个检测极短接时，利用y电容ct3能导通交流信号的特性，信号传
送到信号输出电路中，电阻rt5与电容ct1将对信号进行滤波，三极管qt1导通时常闭引脚上的信号会产生相应变化，单片机会收到相应周期的信号，无开表箱事件产生。当两个检测极断开的时候，检测模块无法收到单片机输入的方波信号，单片机记录开表箱事件。
[0039]
本实用新型充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一列举。
[0040]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本实用新型的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。