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Title:
ELECTRICITY METER AND LIVE WIRE DETECTION CIRCUIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/107556
Kind Code:
A1
Abstract:
An electricity meter (10) and a live wire detection circuit (1), comprising: an antenna (11), for sensing a periodic signal of a live wire so as to give a detection signal; and an amplification unit (12), for performing amplification processing on the detection signal so as to give a detection signal recognizable by a port of a microprocessor (2), detecting the situation where a live wire and a null line are oppositely connected, thereby improving the security of the electricity usage for a user.

Inventors:
ZHANG, Jun (7006, Caitian Road Futian Dist, ShenZhen Guangdong 0, 518000, CN)
WANG, Yi (7006, Caitian Road Futian Dist, ShenZhen Guangdong 0, 518000, CN)
Application Number:
CN2016/097932
Publication Date:
June 29, 2017
Filing Date:
September 02, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SHENZHEN KAIFA TECHNOLOGY CO., LTD. (7006, Caitian Road Futian Dist, ShenZhen Guangdong 0, 518000, CN)
International Classes:
G01R31/02; G01R19/00; H02H11/00
Foreign References:
CN205427091U2016-08-03
CN204882690U2015-12-16
CN2079299U1991-06-19
CN201314939Y2009-09-23
CN202134911U2012-02-01
CN2058496U1990-06-20
JP2001128370A2001-05-11
Attorney, Agent or Firm:
SHENZHEN LUNGTIN LIANDING INTELLECTUAL PROPERTY AGENT. LTD. (ZHOU, Huilai4A, Shangrtian Bldg., Nanyuan Rd., Futian Distric, Shenzhen Guangdong 0, 518000, CN)
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 一种电表的火线检测电路, 其特征在于, 包括: 天线, 用于感应火线 的周期性信号而给出探测信号; 以及放大单元, 用于对该探测信号进 行放大处理而给出能够被微处理器的端口识别的检测信号。

[权利要求 2] 依据权利要求 1所述的电表的火线检测电路, 其特征在于, 该放大单 元包括由三个晶体管构成的三级放大电路。

[权利要求 3] 依据权利要求 2所述的电表的火线检测电路, 其特征在于, 这三个晶 体管均为 NPN管, 划分为相互级联的第一管、 第二管和第三管, 其中 , 该第一管的基极与该天线相连, 该第二管的基极与该第一管的射极 相连, 该第三管的基极与该第二管的射极相连, 该第三管的集电极提 供所述的检测信号。

[权利要求 4] 依据权利要求 3所述的电表的火线检测电路, 其特征在于, 该第三管 的射极接地, 该第一管的集电极与该第二管的集电极接电源。

[权利要求 5] 依据权利要求 4所述的电表的火线检测电路, 其特征在于, 该第三管 的集电极通过限流电阻接电源。

[权利要求 6] 依据权利要求 1所述的电表的火线检测电路, 其特征在于, 该放大单 元为电流放大电路, 在该天线与火线相对应吋, 该检测信号为工频脉 冲信号; 在该天线与零线相对应吋, 该检测信号为固定的电平信号。

[权利要求 7] 依据权利要求 6所述的电表的火线检测电路, 其特征在于, 该放大单 元对该天线的感应信号与参考电平的差值进行放大处理。

[权利要求 8] 依据权利要求 7所述的电表的火线检测电路, 其特征在于, 该参考电 平为零电平。

[权利要求 9] 依据权利要求 1所述的电表的火线检测电路, 其特征在于, 该天线为 矩形状金属板。

[权利要求 10] —种电表, 包括微处理器和与该微处理器相连的报警单元, 其特征在 于, 还包括:与该微处理器相连的、 如权利要求 1至 9任一项所述的火 线检测电路, 该微处理器能够对该检测信号进行判断, 并相应控制该 报警单元提供接线错误报警。

Description:
电表及火线检测电路

技术领域

[0001] 本发明涉及使用交流电接入和输出的电气设备 , 特别涉及电表。

背景技术

[0002] 在目前的使用交流电接入和输出的电气设备中 , 例如电表, 为了安全与统一, 火线与零线的接线方式是有规范的, 但有吋候由于人为原因以及电线颜色不一 等, 会出现火线和零线没有按照规范接线, 即两者接反的情形, 这会给用户用 电带来一些安全隐患。

技术问题

[0003] 本发明的目的, 在于提供一种用电表来进行火线检测的方法, 能够有效地检测 出火线和零线接反的情形, 提高用户用电的安全性。

[0004] 本发明提出一种电表的火线检测电路, 其包括: 天线, 用于感应火线的周期性 信号而给出探测信号; 以及信号放大单元, 用于对该探测信号进行放大处理并 给出能够被微处理器的端口识别的检测信号。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 在一些实施例中, 该放大单元包括由三个晶体管构成的三级放大 电路。

[0006] 在一些实施例中, 这三个晶体管均为 NPN管, 划分为相互级联的第一管、 第二 管和第三管, 其中, 该第一管的基极与该天线相连, 该第二管的基极与该第一 管的射极相连, 该第三管的基极与该第二管的射极相连, 该第三管的集电极提 供所述的检测信号。

[0007] 在一些实施例中, 该第三管的射极接地, 该第一管的集电极与该第二管的集电 极接电源。

[0008] 在一些实施例中, 该第三管的集电极通过限流电阻接电源。

[0009] 在一些实施例中, 该放大单元为电流放大电路, 在该天线与火线相对应吋, 该 检测信号为工频脉冲信号; 在该天线与零线相对应吋, 该检测信号为固定的电 平信号。

[0010] 在一些实施例中, 该放大单元对该天线的感应信号与参考电平的 差值进行放大 处理。

[0011] 在一些实施例中, 该参考电平为零电平。

[0012] 在一些实施例中, 该天线为矩形状金属板。

[0013] 本发明还提出一种电表, 包括微处理器和与该微处理器相连的报警单元 及上述 的火线检测电路, 该微处理器能够对该检测信号进行判断, 并相应控制该报警 单元提供接线错误报警。

发明的有益效果

有益效果

[0014] 本发明电表及火线检测电路, 通过巧妙地设置用于感应火线的周期性信号而 给 出探测信号的天线, 以及用于对该探测信号进行放大处理而给出能 够被微处理 器的端口识别的检测信号的放大单元, 能够有效地检测出火线和零线接反的情 形, 提高用户用电的安全性。

对附图的简要说明

附图说明

[0015] 本发明实施方式的前述及其他的特征及功效, 将于参照附图的较佳实施例详细 说明中清楚地呈现, 其中:

[0016] 图 1是本发明电表的火线检测电路的功能框图。

[0017] 图 2是本发明当电表外接的火线和零线正常连接 的情形。

[0018] 图 3是本发明当电表外接的火线和零线反向连接 的情形。

[0019] 图 4是本发明电表的火线检测电路的电原理图。

[0020] 图 5是本发明电表的结构图。

本发明的实施方式

[0021] 参见图 1, 图 1是本发明电表的火线检测电路的功能框图。 本发明提出一种电表 10, 其包括: 微处理器 2和与该微处理器 2相连的报警单元 3及火线检测电路 1。 该微处理器 2能够对该火线检测电路 1提供的检测信号进行判断, 并相应控制该 报警单元 3提供接线错误报警。 其中, 该火线检测电路 1包括: 天线 11, 用于感 受电力线 20的周期性信号而给出探测信号; 以及放大单元 12, 用于对该探测信 号进行放大处理而给出能够被微处理器 2的端口识别的检测信号 19。 在本实施例 中, 该放大单元 12为电流放大器, 其具有参考电平 13。

[0022] 参见图 2, 图 2是本发明当电表外接的火线和零线正常连接 的情形。 当电力线 20为火线 (LIVE) 吋, 天线 11能够感应到火线上的 50Hz工频信号, 经过放大单 元 12放大后输出检测信号 19给微处理器 2, 微处理器 2判断为接线正确, 此吋不 做任何报警, 也即微处理器 2给出的控制信号 29, 可以确保该报警单元 3不动作 。 值得一提的是, 此吋检测信号 19为工频脉冲信号。 在其他实施例中, 取决于 电表 10具体应用的供电网络的实际情形, 火线上的工频信号可以相应地取其他 的值, 比如: 60Hz。

[0023] 参见图 3, 图 3是本发明当电表外接的火线和零线反向连接 的情形。 当电力线 20为零线 (NEUTRAL) 吋, 天线 11没有感应到任何信号, 经过放大单元 12放大 后输出检测信号 19给微处理器 2, 微处理器 2判断为接线不正确, 此吋微处理器 2 控制输出报警, 即报警单元 3会报警, 也即微处理器 2给出的控制信号 29, 可以 确保该报警单元 3动作。 值得一提的是, 此吋检测信号 19为固定电平信号。 接线 错误的事件会被微处理器 2记录下来并且上传到终端。 在本实施例中, 该报警单 元 3可以包括 LCD显示屏和专用于接线错误报警的 LED显示灯, 接线错误即可通 过 LCD显示屏提示出来, 也能通过 LED显示灯提示出来。 检测信号 19通过上拉, 而为高电平信号。

[0024] 参见图 4, 本发明电表的火线检测电路的电原理图。 该天线 11为简易天线, 例 如: 矩形的金属板。 该放大单元 12包括由三个晶体管 Ql、 Q2、 Q3构成的三级放 大电路。 这三个晶体管 Ql、 Q2、 Q3均为 NPN管, 划分为相互级联的第一管 Ql、 第二管 Q2和第三管 Q3。 其中, 该第一管 Q1的基极与该天线 11相连, 该第二管 Q2 的基极与该第一管 Q1的射极相连, 该第三管 Q3的基极与该第二管 Q2的射极相连 , 该第三管 Q3的集电极提供检测信号 19。 该第三管 Q3的射极接地 GND (即前述 的参考电平 13) , 该第一管 Q1的集电极与该第二管 Q2的集电极接电源 VCC。 该 第三管 Q3的集电极通过限流电阻 Rl接电源 VCC。

[0025] 结合参见图 2, 当电力线 20为火线吋, 经过三个晶体管 Ql、 Q2、 Q3放大后, 得 到的检测信号 19为工频脉冲信号。 结合参见图 3, 当电力线 20为零线吋, 经过三 个晶体管 Ql、 Q2、 Q3放大后, 得到的检测信号 19为高电平信号。

[0026] 参见图 5, 图 5是本发明电表的结构图。 该电表 10具有两个电力线 20的输入端口 101、 102。 其中, 天线 11与该输入端口 101相对应。 当该输入端口 101接火线、 输入端口 102接零线吋, 表示接线正常, 与前述图 2所示情形对应; 当该输入端 口 101接零线、 输入端口 102接火线吋, 表示接线异常, 与前述图 3所示情形对应

[0027] 考虑到: 现有技术通常需要人体触碰检测面, 利用人体和大地之间的形成回路 来进行检测, 事实上会有一定的安全隐患。 与现有技术相比, 本发明的电表及 火线检测电路利用火线和零线辐射信号微弱的 差异, 通过巧妙地设置用于感应 火线的周期性信号而给出探测信号的天线 11, 以及用于对该探测信号进行放大 处理而给出能够被微处理器 2的端口识别的检测信号 19的放大单元 12, 能够有效 地检测出火线和零线接反的情形, 采用完全隔离不需人体触碰的方式, 极大的 提高了用户用电的安全性。

[0028] 然而以上所述, 仅为本发明的较佳实施例而已, 当不能以此限定本发明的范围 , 即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的 简单的等效变化与修饰, 皆仍 属本发明的权利要求的范围内。