专利名称：高空电表箱电子抄表仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种抄表装置，特别是一种不需高攀即可对高空电表读数的电子抄表仪。
目前除了人工抄表以外，报道了许可远程抄表设备，需要较大投资，实施不方便。还未见小型手持抄表仪的报道。
本实用新型目的是提供一种高空电表箱电子抄表仪。
本实用新型发明目的是通过以下技术方案实现的一种高空电表箱抄表仪，由手持的抄表显示仪和附加在高空电表上的数据采集电路组成，其特征是手持的抄表显示仪包括对欲测量电表进行编码消噪置数及加减置数(1)、将编码信号调制和发射的地址用户码的形成及编码调制红外发射(2)、接收并显示电表测量值的红外接收译码数据处理及显示(3)，附加在高空电表上的数据采集电路由被测量电表群公用部分和单个电表上数据采集系统构成，所述的公用部分包括红外信号放大解码地址的产生(A)、数据采集处理(B)、编码调制发射(C)、主副电源系统组成；所述的数据采集系统由光电式数据采集保持(A′)、数据存储与处理(B′)、数据的输出(C′)组成。
本实用新型中的采集电表转数是采用光电开关安装在电表的齿轮传动部分。
其中的键盘编码消噪置数及加减置数(1)中采用在BCD编码器IC1通过二极管VD3、VD4产生高位Q4低3位，由VD1、VD2送到IC的D0或D1，而得到完整的4位8421码。
本实用新型优点是1、抄表准确——本设计充分应用了当代电子技术，原理非同其它，结构比较新颖，电表度数的采集和抄表数值的显示，准确可靠，让人放心，十分有利于城乡电管人员公正、合理收费；
2、省时省力——使用这种仪器，由于人员不必攀高，操作就在地面，而且“一器百用”；这与传统的手工方法相比，确实既省时、又省力，而且比较安全，很受电管人员及农民所喜爱；3、价格低廉——与目前已有的其它抄表器具相比，其价格确实低，购买较便宜。
4、节约人力——我国城乡电管部门由于多数地区至今实行人工抄表，方法落后，用人较多，浪费较大；今后如果使用并推广本产品，由于方法先进，而且“一器百用”，可以做到一人顶十人，节约人力又经济，其效果是令人震惊的！
图1为抄表显示仪原理简图。
图2为抄表显示仪工作原理图。
图3为电表数据采集电路原理简图。
图4为电表数据采集电路公用部分原理图。
图5为电表数据采集电路数据采集系统原理图。
实施例
以下结合附图对本实用新型实施方式和工作原理做详细说明本实用新型大体是由以下两大部分所组成第一、抄表显示仪；第二、附加在高空电表上的数据采集电路。各部分详细电路组成为一、抄表显示仪该部分是由以下三小部分组成(1)键盘编码消嗓置数及加减置数；(2)地址用户码的形成及编码调制红外发射；(3)红外接收译码数据处理及显示。以上各个组成部分的工作原理是第(1)小部分——由于BCD编码器IC1(4532)只能编制输出3位二进制编码，无第4位，即8与9，为此通过二极管VD3；VD4产生高位Q4低3位，由VD1，VD2送到IC1的D0或D1，从而得到完整的4位8421码，送入IC2、IC3(4510)输入端，按动数字键，产生4位BCD码的同时，IC1的GS信号经R1，C1积分延时消噪后送入IC4的CP端，这时IC4(4017)的Q1跳变为高电平，与IC1的GS信号加至与门输入端，该输出端由低变高，加到IC2的置数端使其有效，从而存储下由IC1送来代表十位地址的BCD码，松开数字键，再选定所需的数安键按下，IC1的GS信号又经R1C2积分延时作为CP信号使IC4的Q2端跳变为高电平加到第二个与门输入端，输出端加至IC3的置数端，使其有效存储代表个位的BCD码，当完成十位个位置数后松开数字键，IC1的EO端高电平经R2，C1积分延时后与前次置时数时IC4产生的Q2信号加至第3个与门，输出端跳变为高电平，使IC4的R端复位，为下次置数做好准备。为了方便的置数，可以进行加减置数，当加计数键K1按下后，K1通过VD5下拉计器IC9为低电平，从而使IC9的Q9输出频率为1.28HZ的脉冲信号加IC2与IC3的CP端，由于K1使IC3的计数充许端CI为零，所以IC3与IC2按1.28HZ的频率依次加计数。IC2与IC3输出端呈现出个位到百位BCD信号不断递加，当按动减计数键K3时IC2与IC3加减功能端U/D低电平并通过CP6使IC3的CI为低电平有效，通过VD6、VD5下拉计数器IC9的R使其有效，向IC2与IC3的CP端提供脉冲，IC1、IC2输出BCD码从低位到高位依次递减，从而完成其加减计数。第(2)小部分——在完成个位、十位置数以后，IC2送出代表十位的BCD码到IC5(2262)地址端A6至A8，同时还送给IC6(4511)BCD译码驱动七段显示电路，驱动数码管显示代表十位的地址编号。IC3送出个位BCD码到IC5的数据端A至D，同时又送给IC7以便驱动数码管显示个位地址编号。IC5的A1至A4为机身码，通过三态开关完成。按动抄表键K3时IC5的IN为低电平，于是OUT端输出经内部编码代表地址及数据信号的数学信号，通过与门调制40KHZ的高频信号，经过放大后由红外发射管发射出去。第(3)部分——当抄表显示仪上的红外线接收器接收到来自于高空电表附加电路发出的红外数据信号经9013放大后送入IC10(2272)IN端进行处理比较，接收到信号中包含三态地址信号与IC10的地址信号A1到A8状态相同时IC10的OT输出高电平状态信号，数据输出端A、B、C、D输出数据信号送给IC12到IC16的BCD锁存译码驱动器的输入端待处理，IC10的OT信号经反相器I7反相后送给IC9的R端和IC8的RB端，使两个计数器有效，经过16个时钟后，IC8的Q2B为高电平且经二极管VD7、VD8电阻R7锁定时钟脉冲对由IC9的Q2送来的脉冲时钟再无作用。同时把IC8锁定的Q2高电平送到反相器I6和IC11的CP端，此时IC11的Q1变为高电平，并加至与非门I1输入端，由于反相器I6输出端使IC8的RA为低电平，IC8的CPA经过IC9的Q1端开始计数经过4个脉冲后，IC8的Q1为高电平且加到五与非门的公共端，由于与非门I1另一端已被IC11的Q加上高电平，所以I1输出低电平到IC12的存储数据控制端LE，使得其存储并显示来自IC10数据端提供的BCD电量数据据的第一位，由于电表上的五个四位BCD数据据要分五次传送，当第一个数据传送后，接下来传送第二个数据，因要对其进行编解码，所以使得IC10的OT状态端在区间为低电平，这个低电平正好使IC8的RA与RB复位，为开始新的计数做好准备。经过解码后，第二个数据到来将数据码送给IC12到IC16数据输入端。IC8的CPB又开始计数，锁定时钟脉冲后又使IC8的CPA有效，当Q1A有效时使五门与非门公共端为高电平，不同的是IC8锁定的脉冲加到IC11的CP端，使Q2跳变为高电平加到与非门I2，从而使IC13的LE有效存储并显示第二位数据信号。如此往复直到五个数据传送完毕。由于传送第一个BCD数据时，IC8的Q2B向IC11的CP端提供脉冲，该状态端便由高变低，并通过VD9下拉IC9的R为低电平，所以IC9在振荡器作用下，始终计数，当五个数据传送完毕后，刚好经过4096分频，IC9的Q12端输出高电平，加到IC11的R端使其复位。IC11的状态端Q0由低变高，经R8点亮LDD指示灯。并且使下拉二极管VD9无效，IC9则复位，完成其操作。
二、数据采集电路附加在高空电表上的数据采集电路是由公用部分和数据采集系统所组成。其详细电路图为(1)公用部分——A、红外信号放大解码地址的产生附加在高空电表箱上的红外接收器，当它接收到抄表显示仪发送的红外信号经解调放大，送给IC4(2272)在内部进行地址码及数据码的处理，首先鉴别地址码A1到A4的三态机身码和A5到A8的用户通过BCD开关设定的片选地址码如果相符，数据输出端A、B、C、D输出代表个位地址的信号，同时IC4状态端OT输出跳变后的高电平信号。
B、数据采集处理由IC4(2272)输出的A、B、C、D地址信号送入IC5(4028)BCD译码器进行译码，输出相应的五与非门Ix的公共端，IC4的状态信号OT送入计数器IC1与IC2复位端进行复位，为处理电量数据做好准备。当抄表显示仪上的K3键松开后，IC4的状态端OT则跳变为低电平，IC1和IC2有效开始计数，首先由IC1振荡分频器的Q14经分频后，送给IC2时钟端CP时钟信号，当IC2的D2跳为高电平时，把该信号送给五与非门I1和二极管VD1端，I1门经反相后送给电表上的电子开关上，选中一组BCD电量数据，由于电子开关在转换中经过了反相，所以该组BCD数据在送入发射处理器前经过I6到I反相校正后送入IC3(2262)数据输入端A、B、C、D如此顺序，IC2的Q3、Q4、Q5、Q6依次跳变为高电平信号，分别选中五与非门剩余的I2、I3、I4、I5门，经过反相后选中相应的电子开关，经过往复变相后，则把实际代表电量数值的BCD数据送到IC3的A、B、C、D端，从而做好了数据采集处理。C、编码调制发射电表上第一个BCD数据送到IC3数据上时，IC2的D2端送出的电平信号，加至二极管VD1上，它再送给与非门I6端口上，由于此时IC1的Q14时钟端此时还为高电平，所以它与VI1的作用下使I6为低电平后，送到IC3(2262)的IN端，使其有效后，经过IC3内部编码处理之后，由OUT端输出脉冲数据信号，加至与门电路调制4CKH的高频振荡器，经放大后由红外管发射出数据信号，随后，IC1的Q14时钟的第二脉冲到来通过五与门电子开关选中数据单元后，又通过IC1的Q14正脉冲与IC2的D3二极管VD2经反相器I6送有效低电平到IC3的IN端发送第二个BCD数据，如此进行往复，当五个BCD数据完成传送后，IC1的Q14第6个脉冲加到IC2的CP端，Q7跳变为高电平，通过VD7、VD6，R1锁定正脉冲，使CP端对IC1送来的脉冲再无作用。由于与非门I6在第6个脉冲到来时，接二极管的一端无效，所以第6个脉冲对IC3编码发射电路无关，尔后等待下一个电表数据的采集。
D、主副电源系统变压器经过电压变换后输出三组电压，第一组经整流稳压后送5伏电压VCC于系统各个正电源部分；第二组经二极管半波整流后送出50HZ的3.7V脉冲电压向蓄电池充电，形成副电源VDD；第三组由稳压管三极管组成在负半周放电网络，以便防止蓄电池极板的氧化。
(2)数据采集系统——A′、光电式数据采集保持光电开关安装在电表的齿轮传动部分，电表机械运动时齿轮上的隔光片使得光电开关的光传感器受到光线或失去光线，从而得到断续的脉冲数据经过放大后送到或门I1的一端，为防止光电开关输出正脉冲时，用户的电源220伏因故断电，直到来电时，根据光开的状态，再次输出一个多余的脉冲，从而影响数据代集的准确性；为此特以稳压管VD、三极管9013，电阻R2、R3加至I1与非门组成断电自保持系统。当系统断电后，主电源5伏电压在不断下落，当失落为3.6伏时稳压管截止，三极管9013的C，e极加到或门I1的状态，由低变为高阻状态；如果此时光电开关输出的是高电平，并加至I1或门，那么输出端为高电平，这个高电平通过电阻R2反馈到I1的另一个输入端，使高电平保持。如光电开关的输出是低电平，则同样通过反馈电阻R2使低电平保持。由于I1或门采用主、副电源供电，所以当主电源失去后在副电源的作用下I1通过R2反馈的作用使数据保持下来。B′、数据存储与处理由或门I1输出端送出代表齿轮转动量的脉冲信号加至双十进制地数器IC8的CPB端，根据电表齿轮的传动比，经过一定有分频，把分频之后的信号作为时钟信号，送给IC8的CPA端进行代表个位电量的十进制计数，还通Qb4端向十位端IC7的CPB送入进位脉冲，如此不断向上进位，百位，千位、万位，从而使IC8到IC6的BCD输出端得到五个代表用电量的四位BCD数据。IC6到IC8为防止系统断电时产生数据丢失，而采用主电源为VCC和副电源VDD供电，从而使主电源失去后有蓄电池提供的副电源供电。C′、数据的输出IC6和IC8的五个数据据信号送到三胡管组成的五组电子开关上，传送数据据时通过控制系统的分别片选相应的单元，从而把BCD数据传送到公用数据的总线上。
权利要求1.一种高空电表箱抄表仪，由手持的抄表显示仪和附加在高空电表上的数据采集电路组成，其特征是手持的抄表显示仪包括对欲测量电表进行编码消噪置数及加减置数(1)、将编码信号调制和发射的地址用户码的形成及编码调制红外发射(2)、接收并显示电表测量值的红外接收译码数据处理及显示(3)，附加在高空电表上的数据采集电路由被测量电表群公用部分和单个电表上数据采集系统构成，所述的公用部分包括红外信号放大解码地址的产生(A)、数据采集处理(B)、编码调制发射(C)、主副电源系统组成；所述的数据采集系统由光电式数据采集保持(A′)、数据存储与处理(B′)、数据的输出(C′)组成。
2.根据权利权求1所述的高空电表箱电子抄表仪，其特征是采集电表转数的光电开关安装在电表的齿轮传动部分。
3.根据权利要求1所述的高空电表箱电子抄表仪，其特征是键盘编码消噪置数及加减置数(1)中采用在BCD编码器IC1通过二极管VD3、VD4产生高位Q4低3位，由VD1、VD2送到IC的D0或D1，而得到完整的4位8421码。
专利摘要本实用新型是一种高空电表电子抄表仪。它由手持抄表显示仪和附加在高空电表上的数据采集电路构成。抄表显示仪包括键盘编码、编码调制发射、红外接收译码数据处理显示三部分,附加在电表上的部分由公用部分和被测电表数据采集系统组成。具有抄表准确、省时省力、价格低廉之特点。
文档编号G08C23/00GK2442333SQ00226898
公开日2001年8月8日 申请日期2000年10月14日 优先权日2000年10月14日
发明者杨建平 申请人:杨建平