一种用于抗电磁干扰的电子式电能表

文档序号:1542576 发布日期:2020-01-17 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于抗电磁干扰的电子式电能表 (Electronic electric energy meter for resisting electromagnetic interference ) 是由 陈炎 邬永强 王佳琪 王萌 李明 傅红仙 于 2019-08-26 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于抗电磁干扰的电子式电能表,通过设置走线以所述电路板正面的所述第一通孔的所述上导电体为起点并以所述电路板背面的所述第二通孔的所述下导电体为终点,所述采样电阻片的所述第一取样脚和所述第二取样脚分别与所述电路板的所述第一通孔和所述第二通孔的所述上导电体相连接,所述正面走线和所述背面走线所包围的空间与所述采样电阻片的板面面积相匹配,从而使干扰磁场在以所述电路板走线所产生的感应电动势的方向与干扰磁场在采样电阻片所产生的感应电动势的方向相反且完全抵消干扰磁场的感应电动势,本发明在不增加硬件成本的基础上能够实现自动化装配,装配完成后无需再进行微调。(The invention discloses an electronic electric energy meter for resisting electromagnetic interference, which is characterized in that wiring is arranged, the upper electric conductor of a first through hole on the front surface of a circuit board is taken as a starting point, the lower electric conductor of a second through hole on the back surface of the circuit board is taken as an end point, a first sampling pin and a second sampling pin of a sampling resistance card are respectively connected with the upper electric conductor of the first through hole and the second through hole of the circuit board, the space surrounded by the front wiring and the back wiring is matched with the area of the plate surface of the sampling resistance card, so that the direction of induced electromotive force generated by the wiring of the circuit board and the direction of induced electromotive force generated by the sampling resistance card of an interference magnetic field are opposite, and the induced electromotive force of the interference magnetic field is completely counteracted, and the invention can realize automatic assembly on the basis of not increasing hardware cost, fine adjustment is not required after assembly is completed.)

一种用于抗电磁干扰的电子式电能表

技术领域

本发明涉及电子仪表技术领域,尤其涉及一种用于抗电磁干扰的电子式电能表。

背景技术

目前电子式电能表是一种电子仪表设备,它通过对用户供电电压和电流实时采样,采用专用的电能表集成电路,对采样电压和电流信号进行处理并相乘转换成与电能成正比的脉冲输出,再通过计度器或数字显示器显示。现有技术的电子式电能表通常是采用锰铜等高稳定性材料制作电流采样元件即锰铜分流片,但是,由于受到外部磁场的干扰,锰铜分流片上有自感电流流过,这样,就会使电能表出现电流读数错误,造成无任何负载情况下电能表错误地计量出用电量。为了解决磁场的干扰,现有技术的一种方案是在锰铜分流片的中间设置通孔,将两根信号采样线分别焊接在锰铜分流片的上、下取样脚上,并且让其中的一根信号采样线穿过锰铜分流片的中间的通孔,然后与另一根信号采样线一起接至电子式电能表的电路板,从而能够实现较好的抗磁场干扰作用,达到抗0.5mT的效果,但是,这种能够抗干扰的电子式电能表,因为信号采样线结构特性,信号采样线太软,不能采用自动化装配,导致产品到了客户端装表测试的时候需要进行微调才能达到国网要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于抗电磁干扰的电子式电能表,旨在解决现有技术中的抗干扰的电子式电能表,因为信号采样线结构特性,信号采样线太软,不能采用自动化装配,导致产品到了客户端装表测试的时候需要进行微调才能达到国网要求的技术问题。

为实现上述目的,本发明采用的一种用于抗电磁干扰的电子式电能表,包括分流器、电路板和生磁线圈,所述电路板与所述分流器固定连接,并位于所述分流器的上端,所述电路板具有过孔,所述过孔的数量为多个,并排布于所述电路板的表面,且左右均匀分布,所述生磁线圈与所述分流器固定连接,并与所述电路板固定连接,且贯穿所述过孔,还位于所述电路板的表面;所述分流器包括第一取样脚、第二取样脚和采样电阻片,所述第一取样脚与所述电路板固定连接,并贯穿所述电路板,且靠近位于所述电路板左侧的所述过孔,还位于多个水平排布的所述过孔的端部,所述第二取样脚与所述电路板固定连接,并贯穿所述电路板,且靠近位于所述电路板右侧的所述过孔,还位于多个水平排布的所述过孔的端部,与所述第一取样脚位于同侧,所述采样电阻片与所述第一取样脚固定连接,并与所述第二取样脚固定连接,且位于所述第一取样脚的远离所述电路板一端;所述生磁线圈包括正面走线和背面走线,所述正面走线与所述电路板固定连接,并两端分别伸入位于所述电路板左右两侧的两个所述过孔内,且数量为多根,相互平行排布于所述电路板的上表面,还靠近所述第一取样脚的一端与所述第一取样脚连接,所述背面走线与所述电路板固定连接,并两端分别伸入位于所述电路板左右两侧的两个所述过孔内,且数量为多根,相互平行排布于所述电路板的下表面,还连接所述第二取样脚。

其中,所述电路板具有第一通孔和第二通孔,所述第一通孔与所述第一取样脚套合,并靠近位于所述电路板左侧的所述过孔,所述第二通孔与所述第二取样脚套合,并靠近位于所述电路板右侧的所述过孔;所述分流器还包括电连接体,所述电连接体与所述电路板固定连接,并数量为两个,分别与所述第一取样脚和所述第二取样脚固定连接,且分别位于所述第一通孔和所述第二通孔的内部。

其中,所述电连接体包括上导电体和下导电体,所述上导电体与所述电路板固定连接,并数量为两个,分别与所述第一取样脚和所述第二取样脚固定连接,且与位于所述电路板左侧的所述正面走线连接,还位于所述电路板的上表面,分别位于所述第一通孔和所述第二通孔内;所述下导电体与所述电路板固定连接,并与所述背面走线相连,且位于所述电路板的下表面,还位于所述第二通孔内。

其中,所述用于抗电磁干扰的电子式电能表还包括继电器,所述继电器与所述分流器固定连接,并位于所述分流器的远离所述电路板一侧。

其中,所述继电器包括第一引出端和第二引出端,所述第一引出端与所述采样电阻片固定连接,并位于所述采样电阻片的远离所述电路板一侧;所述第二引出端与所述第一引出端固定连接,并位于所述第一引出端的表面,朝向远离所述第一引出端的方向延伸。

其中,所述用于抗电磁干扰的电子式电能表还包括外壳和盖板,所述外壳与所述电路板固定连接,并与所述继电器固定连接,且围设与所述电路板的外侧,还围设与所述继电器的外侧,所述外壳具有开口,所述开口位于所述外壳的上表面,朝向所述电路板;所述盖板与所述外壳转动连接,并与所述开口盖合。

其中,所述盖板具有散热孔,所述散热孔贯穿所述盖板,朝向所述电路板。

本发明的一种用于抗电磁干扰的电子式电能表,通过设置走线以所述电路板正面的所述第一通孔的所述上导电体为起点并以所述电路板背面的所述第二通孔的所述下导电体为终点,所述采样电阻片的所述第一取样脚和所述第二取样脚分别与所述电路板的所述第一通孔和所述第二通孔的所述上导电体相连接,所述正面走线和所述背面走线所包围的空间与所述采样电阻片的板面面积相匹配,从而使干扰磁场在以所述电路板走线所产生的感应电动势的方向与干扰磁场在采样电阻片所产生的感应电动势的方向相反且完全抵消干扰磁场的感应电动势,本发明在不增加硬件成本的基础上能够实现自动化装配,装配完成后无需再进行微调。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例,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是本发明的电能表内部的结构示意图。

图2是本发明的分流器和电路板的拆分图。

图3是本发明的分流器和电路板结连接示意图。

图4是本发明的电路板上的走线图。

图5是本发明的外壳表面结构示意图。

图中:1-分流器、2-电路板、3-生磁线圈、4-继电器、5-外壳、6-盖板、11-第一取样脚、12-第二取样脚、13-采样电阻片、14-电连接体、21-过孔、22-第一通孔、23-第二通孔、31-正面走线、32-背面走线、41-第一引出端、42-第二引出端、51-开口、61-散热孔、100-用于抗电磁干扰的电子式电能表、141-上导电体、142-下导电体。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

实施例1:

请参阅图1、图2、图3和图4,本发明提供了一种用于抗电磁干扰的电子式电能表100,包括分流器1、电路板2和生磁线圈3,所述电路板2与所述分流器1固定连接,并位于所述分流器1的上端,所述电路板2具有过孔21,所述过孔21的数量为多个,并排布于所述电路板2的表面,且左右均匀分布,所述生磁线圈3与所述分流器1固定连接,并与所述电路板2固定连接,且贯穿所述过孔21,还位于所述电路板2的表面;所述分流器1包括第一取样脚11、第二取样脚12和采样电阻片13,所述第一取样脚11与所述电路板2固定连接,并贯穿所述电路板2,且靠近位于所述电路板2左侧的所述过孔21,还位于多个水平排布的所述过孔21的端部,所述第二取样脚12与所述电路板2固定连接,并贯穿所述电路板2,且靠近位于所述电路板2右侧的所述过孔21,还位于多个水平排布的所述过孔21的端部,与所述第一取样脚11位于同侧,所述采样电阻片13与所述第一取样脚11固定连接,并与所述第二取样脚12固定连接,且位于所述第一取样脚11的远离所述电路板2一端;所述生磁线圈3包括正面走线31和背面走线32,所述正面走线31与所述电路板2固定连接,并两端分别伸入位于所述电路板2左右两侧的两个所述过孔21内,且数量为多根,相互平行排布于所述电路板2的上表面,还靠近所述第一取样脚11的一端与所述第一取样脚11连接,所述背面走线32与所述电路板2固定连接,并两端分别伸入位于所述电路板2左右两侧的两个所述过孔21内,且数量为多根,相互平行排布于所述电路板2的下表面,还连接所述第二取样脚12。

进一步地,所述电路板2具有第一通孔22和第二通孔23,所述第一通孔22与所述第一取样脚11套合,并靠近位于所述电路板2左侧的所述过孔21,所述第二通孔23与所述第二取样脚12套合,并靠近位于所述电路板2右侧的所述过孔21;所述分流器1还包括电连接体14,所述电连接体14与所述电路板2固定连接,并数量为两个,分别与所述第一取样脚11和所述第二取样脚12固定连接,且分别位于所述第一通孔22和所述第二通孔23的内部。

进一步地,所述电连接体14包括上导电体141和下导电体142,所述上导电体141与所述电路板2固定连接,并数量为两个,分别与所述第一取样脚11和所述第二取样脚12固定连接,且与位于所述电路板2左侧的所述正面走线31连接,还位于所述电路板2的上表面,分别位于所述第一通孔22和所述第二通孔23内;所述下导电体142与所述电路板2固定连接,并与所述背面走线32相连,且位于所述电路板2的下表面,还位于所述第二通孔23内。

在本实施例中,所述分流器1包括一段采用高电阻率材料制作而成的板式采样电阻片13,本实施例中的高电阻率材料采用锰铜,可以为康铜等其他材料,所述采样电阻片13的上端的两边分别设有向上凸出的所述第一取样脚11和所述第二取样脚12,所述第一取样脚11和第二取样脚12分别与电子式电能表的所述电路板2相连接,所述电路板2的上表面具有两排平行设置的所述过孔21,分别均匀排列于所述采样电阻片13的两侧,所述电路板2布置一段正面和背面相连通的环绕电路板2的走线,分别为所述正面走线31和所述背面走线32,所述正面走线31以第一取样脚11为起点并伸入靠近的所述过孔21,与过孔21内的所述背面走线32相连,所述背面走线32位于所述电路板2的下方,并伸入对面相对的所述过孔21内与所述正面走线31连接,所述电路板2上设有两个用来插装所述第一取样脚11所述第一通孔22和插装所述第二取样脚12的所述第二通孔23,每个通孔包括所述上导电体141和所述下导电体142,所述上导电体141设在所述电路板2的正面,所述下导电体142设在所述电路板2的背面,所述电路板2正面和背面相连通的环绕电路板2的走线以所述第一通孔22的所述上导电体141为起点并以所述第二个通孔的所述下导电体142为终点,且所述第一通孔22和所述第二通孔23之间布置一段所述电路板2作为介质,所述正面走线31和所述背面走线32相连通的环绕走线类似于扁环形,并与所述采样电阻片13形成回路,如此,本发明由于采用了在电子式电能表的所述电路板2的正面和背面布置一段相连通的以所述电路板2为介质的环绕走线,走线以所述电路板2正面的所述第一通孔22的所述上导电体141为起点并以所述电路板2背面的所述第二通孔23的所述下导电体142为终点,所述采样电阻片13的所述第一取样脚11和所述第二取样脚12分别与所述电路板2的所述第一通孔22和所述第二通孔23的所述上导电体141相连接,所述正面走线31和所述背面走线32所包围的空间与所述采样电阻片13的板面面积相匹配,从而使干扰磁场在以所述电路板2走线所产生的感应电动势的方向与干扰磁场在采样电阻片13所产生的感应电动势的方向相反且完全抵消干扰磁场的感应电动势,由于没有采用软导线,连接位置不会存在差异,装配后无需再进行微调,本发明在不增加硬件成本的基础上能够实现自动化装配,装配完成后无需再进行微调。

实施例2:

请参阅图1、图2、图3和图4,本发明提供了一种用于抗电磁干扰的电子式电能表100,包括分流器1、电路板2和生磁线圈3,所述电路板2与所述分流器1固定连接,并位于所述分流器1的上端,所述电路板2具有过孔21,所述过孔21的数量为多个,并排布于所述电路板2的表面,且左右均匀分布,所述生磁线圈3与所述分流器1固定连接,并与所述电路板2固定连接,且贯穿所述过孔21,还位于所述电路板2的表面;所述分流器1包括第一取样脚11、第二取样脚12和采样电阻片13,所述第一取样脚11与所述电路板2固定连接,并贯穿所述电路板2,且靠近位于所述电路板2左侧的所述过孔21,还位于多个水平排布的所述过孔21的端部,所述第二取样脚12与所述电路板2固定连接,并贯穿所述电路板2,且靠近位于所述电路板2右侧的所述过孔21,还位于多个水平排布的所述过孔21的端部,与所述第一取样脚11位于同侧,所述采样电阻片13与所述第一取样脚11固定连接,并与所述第二取样脚12固定连接,且位于所述第一取样脚11的远离所述电路板2一端;所述生磁线圈3包括正面走线31和背面走线32,所述正面走线31与所述电路板2固定连接,并两端分别伸入位于所述电路板2左右两侧的两个所述过孔21内,且数量为多根,相互平行排布于所述电路板2的上表面,还靠近所述第一取样脚11的一端与所述第一取样脚11连接,所述背面走线32与所述电路板2固定连接,并两端分别伸入位于所述电路板2左右两侧的两个所述过孔21内,且数量为多根,相互平行排布于所述电路板2的下表面,还连接所述第二取样脚12。

进一步地,所述用于抗电磁干扰的电子式电能表100还包括继电器4,所述继电器4与所述分流器1固定连接,并位于所述分流器1的远离所述电路板2一侧。

进一步地,所述继电器4包括第一引出端41和第二引出端42,所述第一引出端41与所述采样电阻片13固定连接,并位于所述采样电阻片13的远离所述电路板2一侧;所述第二引出端42与所述第一引出端41固定连接,并位于所述第一引出端41的表面,朝向远离所述第一引出端41的方向延伸。

在本实施例中,所述继电器4为磁保持继电器4,包括朝向远离所述继电器4方向伸出所述继电器4的所述第一引出端41,还包括与所述第一引出端41连接的所述第二引出端42,所述第二引出端42与所述第一引出端41平行,所述采样电阻片13与所述第一引出端41一体成型,并嵌入所述第一引出端41的内部,使所述第一取样脚11、所述第二取样脚12、所述采样电阻片13、所述第一引出端41和所述第二引出端42连接为一体,通过脉冲电流使所述继电器4工作,并与所述分流器1连接,以达到控制电路的开闭的作用。

实施例3:

请参阅图1、图2、图3、图4和图5,本发明提供了一种用于抗电磁干扰的电子式电能表100,包括分流器1、电路板2和生磁线圈3,所述电路板2与所述分流器1固定连接,并位于所述分流器1的上端,所述电路板2具有过孔21,所述过孔21的数量为多个,并排布于所述电路板2的表面,且左右均匀分布,所述生磁线圈3与所述分流器1固定连接,并与所述电路板2固定连接,且贯穿所述过孔21,还位于所述电路板2的表面;所述分流器1包括第一取样脚11、第二取样脚12和采样电阻片13,所述第一取样脚11与所述电路板2固定连接,并贯穿所述电路板2,且靠近位于所述电路板2左侧的所述过孔21,还位于多个水平排布的所述过孔21的端部,所述第二取样脚12与所述电路板2固定连接,并贯穿所述电路板2,且靠近位于所述电路板2右侧的所述过孔21,还位于多个水平排布的所述过孔21的端部,与所述第一取样脚11位于同侧,所述采样电阻片13与所述第一取样脚11固定连接,并与所述第二取样脚12固定连接,且位于所述第一取样脚11的远离所述电路板2一端;所述生磁线圈3包括正面走线31和背面走线32,所述正面走线31与所述电路板2固定连接,并两端分别伸入位于所述电路板2左右两侧的两个所述过孔21内,且数量为多根,相互平行排布于所述电路板2的上表面,还靠近所述第一取样脚11的一端与所述第一取样脚11连接,所述背面走线32与所述电路板2固定连接,并两端分别伸入位于所述电路板2左右两侧的两个所述过孔21内,且数量为多根,相互平行排布于所述电路板2的下表面,还连接所述第二取样脚12。

进一步地,所述用于抗电磁干扰的电子式电能表100还包括外壳5和盖板6,所述外壳5与所述电路板2固定连接,并与所述继电器4固定连接,且围设与所述电路板2的外侧,还围设与所述继电器4的外侧,所述外壳5具有开口51,所述开口51位于所述外壳5的上表面,朝向所述电路板2;所述盖板6与所述外壳5转动连接,并与所述开口51盖合。

进一步地,所述盖板6具有散热孔61,所述散热孔61贯穿所述盖板6,朝向所述电路板2。

在本实施例中,所述外壳5为矩形外壳5,内部中空,将所述分流器1、所述继电器4和所述电路板2固定在所述外壳5的内部,所述盖板6与所述外壳5通过转轴转动连接,并可与所述盖板6卡合,所述外壳5为碳纤维材料,具有良好的反射电磁波的效果,所述外壳5的外表面镀有镍层,可以增强所述外壳5和所述盖板6的抗电磁干扰性,所述盖板6为透明的有机玻璃,外表面具有氧化铟锡箔膜,厚度为1000nm,既可透视,又能抗电磁干扰,所述散热孔61贯穿所述盖板6,朝向所述电路板2的方向,能使所述外壳5内部的热量通过所述散热孔61向外挥发,保证了电能表的工作稳定性。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。

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