專利名稱：電能表及其外部磁場檢測方法與電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電カ設備，尤其涉及ー種電能表工作環(huán)境的檢測方法及電路。
背景技術：
電能表的電源和計量部分大多含有磁性材料，比較容易受到外部磁場的影響，一旦外部磁場達到一定的強度，將會導致磁飽和，致使電表的電源和/或計量部分不能正常工作，人為竊取電能的ー種常用手段就是給電能表施加外部強磁場以使電能表工作失常。為了應對這種人為竊取電能的情形，越來越 多的電カ公司開始要求電能表具有磁場檢測的功能一旦電能表檢測到外部磁場，電能表將會按照預定的程序執(zhí)行事件記錄和/或電能懲罰等操作，以方便對人為竊電事件的取證與制裁。由于霍爾元件不僅可以可靠地檢測到外部磁場，還能比較容易地控制檢測外部磁場的強度，可以有效地區(qū)分自然界的外部磁場和人為的竊電時采用強磁場，所以電能表中一般采用霍爾元件來檢測外部磁場的強度。一般地，霍爾元件除了電源供給端之外，還有ー檢測信號輸出端。在沒有檢測到外部磁場的情況下，或者說，外部磁場強度低于霍爾元件的設定閾值時，霍爾元件的輸出端通過外部上拉電阻，輸出為高電平；在檢測到外部磁場的情況下，或者說，外部磁場強度達到或者超過霍爾元件的設定閾值時，霍爾元件的輸出端給出低電平。將該霍爾元件的輸出端與電能表中的微處理器的一輸入端ロ相連，電能表就具有了通過霍爾元件輸出的電平高低來判斷是否有外部磁場的存在的檢測功能?；魻栐旧硎签`種半導體器件，在受到強靜電或其他強干擾的情況下，容易損壞。根據(jù)大量的實驗及電能表安裝現(xiàn)場的驗證，霍爾元件在損壞后會出現(xiàn)輸出端與電源地短接的情況，從而導致在其輸出端始終給出低電平。這種情況會使微處理器誤認為檢測到了外部磁場，而錯誤地執(zhí)行事件記錄和/或電能懲罰等操作，致使電能表功能不可靠，在供電公司與電カ用戶之間引發(fā)不必要的爭端。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于克服上述現(xiàn)有技術存在的不足，而提出一種外部磁場檢測方法與電路，以有效地消除霍爾元件本身失效而引發(fā)的竊電情況誤判，從而提高電能表的可靠性。本發(fā)明針對上述技術問題而提出的技術方案包括，提出一種電能表的外部磁場檢測方法，包括設置ー霍爾磁檢測單元和另ー磁檢測單元，并使該另ー磁檢測單元的檢測輸出與該霍爾磁檢測単元的檢測輸出構成邏輯與，從而只在該另ー磁檢測単元與霍爾磁檢測単元同時檢測到磁場的存在并且該霍爾磁檢測單元處于有效狀態(tài)才會給出外部磁場存在的檢測信號。該霍爾磁檢測単元判斷有效磁場強度檢測的設定閾值遠大于該另一磁檢測単元判斷有效磁場強度檢測的設定閾值。該霍爾磁檢測単元的輸出端在該霍爾磁檢測単元處于有效狀態(tài)并檢測到磁場的存在時給出處于有效電平的檢測信號，并且該霍爾磁檢測單元的輸出端在該霍爾磁檢測單元處于失效狀態(tài)時會始終給出處于有效電平的檢測信號；
該另ー磁檢測単元包括一磁開關，該磁開關的一端與該霍爾磁檢測単元的輸出端相連、另一端構成該檢測電路的輸出端，該磁開關只在檢測到磁場的存在時兩端連通。本發(fā)明針對上述技術問題而提出的技術方案還包括，提出一種電能表的外部磁場檢測電路，包括一霍爾磁檢測單元和一磁開關単元，該磁開關單元的一端與該霍爾磁檢測単元的輸出端相連、另一端構成該檢測電路的輸出端，該磁開關單元只在檢測到磁場的存在時兩端連通，從而該檢測電路的輸出端只在該磁開關單元與霍爾磁檢測單元同時檢測到磁場的存在并且該霍爾磁檢測單元處于有效狀態(tài)才會給出處于有效電平的檢測信號。該磁開關單元包括一磁開關，該磁開關只在外部磁場強度超過ー設定閾值時處·于閉合狀態(tài)。該霍爾磁檢測単元包括一霍爾元件，該霍爾元件在外部磁場強度超過ー設定閾值時給出有效電平的檢測信號，該霍爾元件在失效后會始終給出有效電平的檢測信號，該霍爾元件的設定閾值遠大于該磁開關的設定閾值。該磁開關為干簧管。該檢測電路還包括一偏置単元，該偏置単元的一端與該檢測電路的輸出端，另ー端與一設定電平相連，以確保該檢測電路的輸出端在該磁開關單元沒有檢測到磁場的存在時是給出處于無效電平的檢測信號的。該偏置單元為ー電阻。進ー步地，本發(fā)明針對上述技術問題而提出的技術方案還包括，提出一種電能表，其包括一微處理器和一如上所述的外部磁場檢測電路，該檢測電路的輸出端與該微處理器的一輸入端ロ相連。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的電能表及其外部磁場檢測方法與電路，通過在霍爾磁檢測單元的輸出端串接一磁開關単元，可以消除霍爾磁檢測單元本身功能失效所導致的誤判為竊電行為的情況，提高電能表的可靠性。


圖I是本發(fā)明的外部磁場檢測電路實施例與電能表中的微處理器配合的電原理框圖。
具體實施例方式以下結合附圖，對本發(fā)明予以進一歩地詳盡闡述。本發(fā)明的電能表的外部磁場檢測方法，包括設置ー霍爾磁檢測單元，還包括設置一磁檢測単元，并使該磁檢測単元的檢測輸出與該霍爾磁檢測単元的檢測輸出構成邏輯與，從而只在該磁開關單元與霍爾磁檢測單元同時檢測到磁場的存在并且該霍爾磁檢測單元處于有效狀態(tài)才會給出外部磁場存在的檢測信號。該霍爾磁檢測単元判斷有效磁場強度檢測的設定閾值遠大于該磁檢測單元判斷有效磁場強度檢測的設定閾值。該霍爾磁檢測単元的輸出端在該霍爾磁檢測単元處于有效狀態(tài)并檢測到磁場的存在時給出處于有效電平的檢測信號，并且該霍爾磁檢測單元的輸出端在該霍爾磁檢測單元處于失效狀態(tài)時會始終給出處于有效電平的檢測信號；
該磁開關單元的一端與該霍爾磁檢測単元的輸出端相連、另一端構成該檢測電路的輸出端，該磁開關單元只在檢測到磁場的存在時兩端連通，從而該檢測電路的輸出端只在該磁開關単元與霍爾磁檢測單元同時檢測到磁場的存在并且該霍爾磁檢測單元處于有效狀態(tài)才會給出處于有效電平的檢測信號。如圖I所示，本發(fā)明的外部磁場檢測電路I包括相互串接的一霍爾磁檢測單元11和ー磁開關單兀12,相對微處理器2的輸入端ロ而言,二者在邏輯上構成與的關系?；魻柎艡z測單元11可以由ー霍爾元件及其外圍器件構成，該霍爾元件至少包括兩個電源端口和ー輸出端ロ，其主要用于檢測外部磁場。磁開關単元12可以由ー干簧管組成，其主要用于防止霍爾元件失效后引起的誤判斷、誤動作。
在該微處理器2的輸入端ロ不存在內部上拉的情況，本發(fā)明的外部磁場檢測電路I還應包括一偏置単元13，其由ー電阻實現(xiàn)，以確保檢測電路I的輸出端在磁開關単元12沒有檢測到磁場的存在時給出高電平。本發(fā)明的外部磁場檢測電路I具體工作原理如下
在外部無磁場的情況下，干簧管處于斷開狀態(tài)，微處理器2的輸入端ロ通過電阻上拉，維持為高電平，電能表認為此時為無磁場狀態(tài)，這與實際情況一致；
在外部加了一定強度的磁場后，由于干簧管是靈敏度非常高的磁開關(正因為其太敏感，并且不易調節(jié)磁場強度檢測的設定閾值，所以不能只采用干簧管進行外部磁場檢測)，干簧管會先進入導通，待到磁場增大到更高的門檻，霍爾元件也會檢測到磁場的存在，其輸出變成有效電平低電平，微處理器2的輸入端ロ捕獲到低電平，該電能表就可正確判斷此時為有磁場狀態(tài)，這與實際情況一致；
在出現(xiàn)了霍爾元件損壞的情況時，無論有無磁場，霍爾元件輸出都是低電平，但由于干簧管在無磁場的情況下是斷開狀態(tài)，所以微處理器2的輸入端ロ會正確地處于高電平，電能表并不會出現(xiàn)誤判斷。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的電能表及其外部磁場檢測方法與電路的有益效果包括可以有效防止霍爾元件失效后導致的誤判，提高外部磁場檢測功能的可靠性，并且電路簡單，成本低廉。需要說明的是，雖然上面均是以霍爾元件在檢測到磁場的時候輸出有效信號為低電平為例，但本發(fā)明并不以此為限，比如對于有效信號為高電平的情形，且微處理器2的輸入端ロ沒有拉到低低電平的情況，可以通過該電阻拉到地。雖然上述的磁開關選用干簧管，但本發(fā)明并不以此為限，比如可以選用其敏感度高出霍爾元件較多的另ー霍爾元件來做磁開關。上述內容，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用于限制本發(fā)明的實施方案，本領域普通技術人員根據(jù)本發(fā)明的主要構思和精神，可以十分方便地進行相應的變通或修改，故本發(fā)明的保護范圍應以權利要求書所要求的保護范圍為準。
權利要求
1.ー種電能表的外部磁場檢測方法，包括設置ー霍爾磁檢測單元，其特征在于，還包括設置另一磁檢測単元，并使該另ー磁檢測單元的檢測輸出與該霍爾磁檢測単元的檢測輸出構成邏輯與，從而只在該另ー磁檢測単元與霍爾磁檢測單元同時檢測到磁場的存在并且該霍爾磁檢測單元處于有效狀態(tài)才會給出外部磁場存在的檢測信號。
2.依據(jù)權利要求I所述的外部磁場檢測方法，其特征在于，該霍爾磁檢測單元判斷有效磁場強度檢測的設定閾值遠大于該另一磁檢測単元判斷有效磁場強度檢測的設定閾值。
3.依據(jù)權利要求I所述的外部磁場檢測方法，其特征在于 該霍爾磁檢測単元的輸出端在該霍爾磁檢測単元處于有效狀態(tài)并檢測到磁場的存在時給出處于有效電平的檢測信號，并且該霍爾磁檢測單元的輸出端在該霍爾磁檢測單元處于失效狀態(tài)時會始終給出處于有效電平的檢測信號； 該另ー磁檢測単元包括一磁開關，該磁開關的一端與該霍爾磁檢測単元的輸出端相連、另一端構成該檢測電路的輸出端，該磁開關只在檢測到磁場的存在時兩端連通。
4.一種電能表的外部磁場檢測電路，包括一霍爾磁檢測單元，其特征在于，該檢測電路還包括ー磁開關單元，該磁開關單元的一端與該霍爾磁檢測單元的輸出端相連、另一端構成該檢測電路的輸出端，該磁開關單元只在檢測到磁場的存在時兩端連通，從而該檢測電路的輸出端只在該磁開關單元與霍爾磁檢測單元同時檢測到磁場的存在并且該霍爾磁檢測單元處于有效狀態(tài)才會給出處于有效電平的檢測信號。
5.依據(jù)權利要求4所述的外部磁場檢測電路，其特征在干，該磁開關單元包括ー磁開關，該磁開關只在外部磁場強度超過ー設定閾值時處于閉合狀態(tài)。
6.依據(jù)權利要求5所述的外部磁場檢測電路，其特征在于，該霍爾磁檢測單元包括一霍爾元件，該霍爾元件在外部磁場強度超過ー設定閾值時給出有效電平的檢測信號，該霍爾元件在失效后會始終給出有效電平的檢測信號，該霍爾元件的設定閾值遠大于該磁開關的設定閾值。
7.依據(jù)權利要求6所述的外部磁場檢測電路，其特征在于，該磁開關為干簧管。
8.依據(jù)權利要求4所述的外部磁場檢測電路，其特征在干，該檢測電路還包括一偏置単元，該偏置単元的一端與該檢測電路的輸出端，另一端與一設定電平相連，以確保該檢測電路的輸出端在該磁開關單元沒有檢測到磁場的存在時是給出處于無效電平的檢測信號的。
9.依據(jù)權利要求8所述的外部磁場檢測電路，其特征在于，該偏置単元為ー電阻。
10.ー種電能表，包括一微處理器，其特征在于，還包括如權利要求4至9中任一項所述的外部磁場檢測電路，該檢測電路的輸出端與該微處理器的一輸入端ロ相連。
全文摘要
一種電能表及其外部磁場檢測方法與電路，該檢測方法包括設置一霍爾磁檢測單元和另一磁檢測單元，并使該另一磁檢測單元的檢測輸出與該霍爾磁檢測單元的檢測輸出構成邏輯與，從而只在該另一磁檢測單元與霍爾磁檢測單元同時檢測到磁場的存在并且該霍爾磁檢測單元處于有效狀態(tài)才會給出外部磁場存在的檢測信號?？梢韵魻柎艡z測單元本身功能失效所導致的誤判為竊電行為的情況，提高電能表的可靠性。
文檔編號G01R11/24GK102692610SQ201110070439
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權日2011年3月23日
發(fā)明者王春國, 王毅 申請人:深圳長城開發(fā)科技股份有限公司