CPU卡表工作原理及制作流程SHENZHENSTARINSTRUMENTCO.,LTD.F.Zha主要內容1、CPU卡表的簡介以及樣機制作過程中的相關問題；2、CPU卡表及部分功能電路工作原理介紹；3、CPU卡表制作依據的各類標準；4、樣機制作規程；5、樣機的硬件性能測試；6、CPU卡表的卡及功能測試；7、CPU卡表測試過程中出現的各類Error及相應的處理方法；8、CPU卡表測試過程中出現的各類故障及處理方法；DDSYF23D-AZ01電能表

DDSYF23D-AZ01電能表單表箱DTSYF32D三相CPU電能表

DDSYF23D-AZ01電能表十用戶表箱DDSYF23型電能表的原理框圖DDSYF23D-AZ01卡表原理圖1.電壓差穩壓電路:主要是給卡座電路提供電源3.EEPROM電路:以文件的形式存儲數據和密鑰,條件滿足的情況下允許讀寫和更改；具體在電度表中存儲.購電數據和運行的各種密鑰、重要設置參數.2.卡座電路:主要是用于插卡.4.溫度檢測電路:檢測電表溫度給時鐘電路提供補償.6.EASM電路:存儲數據和工作密鑰,當條件滿足時,可以修改.

5.時鐘電路:其工作頻率是32.768KHZ,作為表的時鐘.采用VDD和電池供電.7.有源晶晶振電路:提供一個4M的方波波,作為ESAM和卡的的工作頻率率.9.背光電電路:給液晶提供供光源,為為兩路有效效任一路有效效,背光均均亮.8.雙輸入入與門電路路:給卡座和ESAMESAM模模塊提供電電源.電能表執行行主要標準準IEC62053-11測測量設設備IEC62053-21靜靜止式式有功電能能表特殊要要求（1和和2級）IEC62056-21直直接本本地數據交交換ISO7816接接觸式式IC卡系系列標準GB/T17215-2002中中國國國家標準準<<1級級和2級靜靜止式交流流有功電度度表>>GB/T18460-2001中中國國國家標準準<<IC卡預付費費售電系統統>>GB/T18460.1-2001國國家標準準<<IC卡預付費費售電系統統:總總則>>GB/T18460.2-2001國國家標準準<<IC卡預付費費售電系統統:IC卡及其其管理>>GB/T18460.3-2001國國家標準準<<IC卡預付費費售電系統統:預預付費電能能表>>樣機制作過過程中產生生的樣機資資料1.申請OA及及其它涉及及OA;2.BOM單（（物料清單單）;3.測試報告(隨機單、、測試報告告、客戶要要求測試報報告);4.產品說明書書;5.技術差異表表;6.參數表;7.打樣圖紙;樣機制作的的流程1.收到樣機申申請OA及及其它涉及及OA。-->即即時保存,產生申請請OA及其其它涉及OA,由樣樣機負責人人負責整理理，并交給給文員。2.定方案。-->產產生a.技術差異異表;b.參數表表。技術差差異表、電電表產品功功能參數匯匯總表由樣樣機負責人人整理。3.整理BOM單。由樣樣機負責人人負責整理理。4.配料、打樣樣。-->申請料料號,產生生打樣圖紙紙。由樣機機負責人負負責整理，，并報給物物料員。5.樣機制作。。-->產產生BOM單。由由樣機負責責人跟蹤，，根據焊接接組反饋的的焊接信息息,進行整整理。6.樣機測試。。-->產產生a.測試報告告;b.隨隨機單;c.產品品說明書。。由樣機機負責人整整理。7.樣機的打包包及審查前前的準備。。-->產產生裝機差差異表,由由結構負責責人負責結結構部分。。8.樣機審查。。DDSYF23D的的硬件測試試表的硬件測測試主要分分為:準確度試驗驗儀器常數試試驗,起動動狀態試驗驗,潛動試試驗,影響響量試驗電氣性能測測試功率消耗試試驗,電源源電壓影響響量試驗電磁兼容(EMC)試驗快速瞬變脈脈沖試驗,高頻電磁磁場抗擾度度試驗,靜靜電放電抗抗擾度試驗驗,浪涌試試驗氣候影響試試驗高溫試驗,低溫試驗驗絕緣性能試驗驗脈沖電壓試驗驗,交流電壓壓試驗機械性能試驗驗準確度試驗儀器常數試驗驗常數:表示儀儀表記錄的有有功電能與相相應的測試輸輸出值之間的的關系的值.也是每千瓦瓦時的脈沖(imp/kWh)或者者是每一脈沖沖的瓦時數(Wh/imp).我們們測試一般是是用測試工裝裝,在相應的的脈沖數上以以0.01為為基本單位來來變化.起動試驗起動的目的是是檢測表在低低電流的時候候是否可以正正常計量.起動的標準是是:按照國標標,分1級表表和2級表的的，接人方式式:直接接人人,經電流互互感器接人,其電流分別別是,0.004Ib,0.005Ib;0.002Ib,0.003Ib.潛動試驗潛動的目的是是在檢測表在在無電流的時時候不能計量量.當施加電壓而而電流線路無無電流時,儀儀表檢測輸出出不應產生多多于一個脈沖沖.在測試時時間t,我們們在測試一般般是測試時間間為13小時時,電壓為1.15Un.影響量試驗影響量在此處處為電壓和頻頻率影響測試試.電壓影響:電電壓分別為1.1Un,和0.9Un.頻率影響:頻頻率分別為±±2％注意:在我們們測試電壓為為±20%,頻率為±5%.其改變變量小于0.3.電氣性能測試試功率消耗試驗驗測試目的是檢檢測表在工作作時自身的損損耗.功率消耗試驗驗分為電壓回回路功耗和電電流回路功耗耗.在電壓回回路時,功耗耗分為有功功功耗和視在功功耗.對于1極表和2級級表的而言,都是2W,10VA.在電流回路路時,只有視視在功耗,對對于對于1極極表和2級表表的而言,分分別是4.0VA,2.5VA.值值得注意的是是在此處單相相表和多相表表是一致的.電源電壓影響響量試驗電表的電壓有有規定工作范范圍和極限工工作范圍,分分別是從0.9Un到1.1Un.和從0.0Un到1.15Un.電壓降落和短短時中斷測試試,電壓線路路和輔助線路路接參電壓,電流線路為為電流.電壓壓中斷為Un.中斷時間間為1S.在在我們的測試試中是通過工工裝,通2S和斷10S.測試時間間一般為10個小時.判判斷標準為不不改變電表數數據,其改變變量應小于.電磁兼容(EMC)試驗驗快速瞬變脈沖沖試驗脈沖:脫離初初始電平并限限定持續時間間,最終回到到初始電平的的電波.快速瞬變脈沖沖試驗:測試試目的為,電電網在出現尖尖峰電壓時對對電表的影響響.測試方式:電電流線路中無無電流,電流流端開路.電電壓線路和輔輔助線路加參參比電壓.電電流和電壓線線路的試驗電電壓:4KV(目前我們們測試為4.3KV).試驗時間:60S.在在群脈沖作用用下,計度器器不應產生大大于10陪xkWh的變變化,測試輸輸出也不應產產生大于10陪xkWh的信號量,且儀表連續續準確的工作作.靜電放電抗擾擾度試驗靜電放電分為為空氣放電;接觸放電;耦合放電三三種接觸放電:試驗電壓:±8KV(目目前我們測試試為±9KV)放電次數:10(每一極極性)空氣放電電壓壓為±15KV(目前我我們測試為±±18KV).儀表為非工作作條件:電壓壓線路,電流流線路和輔助助線路不通電電;所以電壓壓端及輔助接接線端連接在在一起,電流流端應開路.儀表為工作條條件:電壓和和輔助線路加加參比電壓;電流線路中中無電流,電電流端應開路路.靜電作用用后不應產生生大于xkWh變化化,并且滿足足準確度要求求.浪涌抗擾度試試驗儀表在工作狀狀態：電壓線路和輔輔助線路通以以參比電壓；；電流線路中無無電流，電流流端應開路；；浪涌發生器和和儀表之間的的電纜長度：：1m；以差模方式進進行試驗(線線對線)試驗驗；相位角：在相相對于交流電電源的零點60°和240°時施加加浪涌信號.電流線路和電電壓線路（干干線）的試驗驗電壓：4kV(目前我我們測試電壓壓為4.3KV)．發生生器電源阻抗抗：2Ω；在參比電壓超超過40V的的輔助線路試試驗電壓：1kV，發生生器電源阻抗抗：42Ω。。試驗次數：正正極性5次負負極性5次氣候影響試驗驗高溫試驗儀表為非工作作狀態;溫度度:+70±2℃;試驗驗時間:72h;低溫試驗儀表為非工作作狀態;溫度:-25℃±3℃對戶內表;-40℃±3℃對戶外表;試驗時間:72h對戶內表;16h對戶外表;交變濕熱試驗驗電壓線路和輔輔助線路接參參比電壓;電電流線路無電電流;上限溫度:+40℃±2℃適于戶內儀表表;+55℃±2℃適于戶外儀表表;不采取特特殊措施來排排除表面潮氣氣試驗時間:6h在終止后24h儀表應該該進行絕緣試試驗,其中脈脈沖電壓因數數為0.8;功能試驗:儀儀表不能出現現損壞或信息息變化,并能能準確工作,目測不能出出現影響儀儀表的腐蝕痕痕跡.絕緣性能試驗驗脈沖電壓試驗驗分個線路和各各線路之間的的脈沖電壓試試驗;線路對對地的脈沖電電壓試驗.不不能產生閃絡絡,火花放電電和擊穿現象象.試驗按下列條條件進行;電壓上升時間間:±30%;電壓下下降時間:±±20%;試驗電壓:±±6.0KV(目前前我們測試±±6.8KV)每次試驗應以以一種極性施施加10次脈脈沖電壓,然然后以另一種種極性重復試試驗.脈沖之之間的時間間間隔最少為3S.交流電壓試驗驗試驗電電壓近近似正正弦波波,頻頻率在在45HZ和65HZ之之間,施加加1min.試試驗中中不應應該出出現閃閃絡,火花花放電電和擊擊穿現現象.在對地地電壓壓試驗驗中，，參比比電壓壓等于于或低低于40V的輔輔助線線路應應接地地.分1類類防護護表和和2類類防護護表,在強強電端端子和和地之之間施施加的的電壓壓分別別是2KV和4KV,(目前前我們們測試試為2.5KV和4.3KV)在在工作作中不不接連連的各各線路路之間間施加加電壓壓都為為2KV(目前前我們們測試試為2.5KV)CPU預付付費卡卡表的的電價價計算算模式式1、電量結結算模模式A02、金額多多費率率結算算模式式B0H3、電量復復費率率結算算模式式C0H4、階梯電電價模模式D0H（階階梯式式電價價Multistepelectricityprice））階梯式式電價價是階階梯式式遞增增電價價或階階梯式式累進進電價價的簡簡稱，，也稱稱為階階梯電電價，，是指指把戶戶均用用電量量設置置為若若干個個階梯梯分段段或分分檔次次定價價計算算費用用。階梯式式電價價的具具體內內容是是：第一階階梯為為基數數電量量，此此階梯梯內電電量較較少，，電價價也較較低；；第二階階梯電電量較較高，，電價價也較較高一一些；；第三階階梯電電量更更多，，電價價更高高。電價設設置表表CPU卡表表功能能測試試另外外所需需準備備的工工具及及軟件件1、讀卡器器2、CPU卡（（包括括用戶戶卡、、檢測測卡、、清零零卡、、生產產電量量卡、、生產產設置置卡、、經過過主密密鑰系系統發發行的的PSAM卡、、修改改主密密鑰卡卡）3、軟件（（包括括密鑰鑰管理理系統統軟件件、IC卡卡售電電軟件件、CPU卡調調試工工具軟軟件、、CPU卡卡表數數據通通信軟軟件））可以以向文文控申申請發發放。。4、掌上電電腦DDSYF23D的的功能能測試試一.卡卡測試試.生產的的成品品表在在測試試前,檢測測表的的好壞壞.此此時需需要用用卡來來測試試,其其中需需要注注意的的是測測試卡卡,測測試電電量卡卡,出出廠設設置卡卡的前前提是是出廠廠設置置卡.1.測測試卡卡/清清零卡卡測試試:在插入入測試試卡時時，不不按下下設置置開關關，電電表進進入自自檢測測狀態態，依依次顯顯示為為：““com””通信信一直直都有有，繼繼電器器動作作，LCD全顯顯示，，電表表日期期時間間，蜂蜂鳴器器，脈脈沖常常數，，表結結算模模式，，最后后顯示示為””OK“。。當按按下設設置開開關時時,表表清零零操作作.2.測試電量量卡:插入測試試電量卡卡后,購購電量.可以查查看表的的剩余金金額.用用于表的的基本誤誤差測試試.3.測試試出廠設設置卡:修改表的的設置參參數,比比如:表表地址.4.修改改主密鑰鑰卡:表在出廠廠后,客客戶做相相應的修修改.主主要作用用就是修修改表的的密鑰匙匙系統.此時表表進入開開戶狀態態,表中中有剩余余金額.電能表經經過上面面的操作作后,就就可以投投入使用用,進進入功能能驗證.密鑰管理理系統IC卡用用電營業業系統CPU卡卡調試工工具生產測試試卡生產電量量卡出廠設置置卡用戶卡電電價設置置表IC卡售售電二.計量量功能測測試1.計量量表的總總有功電電量計量量.2.計量量每個月月有功電電量計量量.3.計量量結算月月的用電電金額.4.計量量結算月月的最大大需量及及其發生生的日時時.5.需量量的計算算方式:滑差式式和周期期式,滑差式需需量的滑滑差窗口口時間可可編程設設定為1/2/3/5/6/12min（（需量周周期應為為滑差窗窗口的整整數倍且且小于等等于15）周期期式需量量可編程程為15,30,60min.注意:理理解滑差差式和周周期式的的概念.三.負荷荷功能測測試1.負荷荷門限:當電表檢檢測到當當前需量量和當前前實時功功率均大大于等于于用戶用用電負荷荷門限時時啟動超超負荷報報警,若若報警狀狀態持續續5min時,電表將將斷開用用戶負荷荷.并將將電表內內的實際際超負荷荷斷電計計數器加加1,同同時啟動動超負荷荷斷電報報警（若若在啟動動報警后后，在5min里表檢檢測到當當前需量量實時功功率小于于負荷門門限，報報警自動動取消。。若表中中實際斷斷電次數數小于或或等于超超負荷斷斷電次數數時.插插卡或按按健可恢恢復用電電.若表表中實際際斷電次次數大于于超負荷荷斷電次次數時,需要到到電力部部門辦理理相關業業務.2.賒欠負荷門門限:該功能測試試的前提是是表有賒欠欠功能,并并且正在使使用賒欠金金額.測試試現象同負負荷門限.注意意:在在斷斷電電報報警警時時,表表上上顯顯示示的的為為斷斷電電前前的的實實時時功功率率,保保持持不不變變,可可以以設設置置不不同同的的負負荷荷門門限限來來測測試試.在在測測試試賒賒欠欠負負荷荷門門限限時時.可可以以設設置置與與負負荷荷門門限限設設置置一一致致和和不不一一致致來來測測試試.四.階階梯梯電電價價和和年年時時區區測測試試在每每個個結結算算月月,根根據據當當月月當當前前用用電電量量處處于于3個個梯梯級級電電量量階階段段中中的的不不同同階階段段,電電表表可可按按不不同同的的電電價價進進行行用用電電金金額額計計算算,以以實實現現限限制制用用電電或或鼓鼓勁勁用用電電的的目目的的.1.若當當月月當當前前電電量量小小于于梯梯級級電電量量1(E1),則則執執行行電電價價0(P0),在在月月用用電電量量小小于于E1時時,查查余余額額按按電電價價P0/0.01Kwh遞遞減減.2.當當月月當當前前用用電電量量大大于于等等于于梯梯級級電電量量1(E1)小小于于電電量量2(E2),則則電電價價1(P1),在在月月用用電電量量大大于于E1小小于于E2時時,查查余余額額按按電電價價P1/0.01Kwh遞遞減減.3.當當月月當當前前用用電電量量大大于于等等于于梯梯級級電電量量2(E2)小小于于電電量量3(E3),則則電電價價2(P2),在在月月用用電電量量大大于于E2小小于于E3時時,查查余余額額按按電電價價P2/0.01Kwh遞遞減減.4.若若當當月月當當前前用用電電量量大大于于梯梯級級電電量量3(E3),則則執執行行電電價價3(P3),在在月月用用電電量量大大于于E3時時,查查余余額額按按電電價價P3/0.01Kwh遞遞減減年時時區區：：電表表可可編編程程設設定定4個個時時區區,并并指指定定每每個個時時區區所所用用的的階階梯梯電電量量電電價價表表(一一年年只只能能運運行行四四套套電電價價).電表表可可編編程程設設定定4套套電電量量電電價價表表,每每套套電電量量電電價價表表指指定定了了3個個梯梯級級電電量量階階段段和和每每個個電電量量階階段段所所對對應應的的用用電電單單價價(0.01Kwh對對應應的的單單價價),即即E1,E2,E3,P0,P1,P2,P3共共有有四四套套電電價價表表,均均能能設設置置.(包包括括夏夏令令時時轉轉換換功功能能測測試試)五.預預付費費功能能測試試1.開開戶:通過密密鑰系系統發發卡后后,在在售電電系統統中正正常開開戶.2.購購電,裝電電:用戶卡卡購電電,讀讀取卡卡中的的購電電金額額,裝裝表,查看看表中中的金金額剩剩余金金額的的增加加量.3.防防囤積積功能能:設置防防囤積積值,本次次購電電金額額加剩剩余金金額大大于囤囤積值值時,裝表表時有有cd-Err08提示示,本本次裝裝電失失敗.4.透透支功功能:其前提提是表表有該該項功功能,當剩剩余金金額為為0，，使用用透支支金額額繼續續供電電,直直到透透支金金額用用完時時,斷斷電.表內內有相相應的的過零零金額額,透透支金金額記記錄，，正在在使用用透支支金額額時,讀取取狀態態顯示示為透透支和和過零零狀態態。（（透支支門限限設置置為0時表表不具具備此此相功功能).5.賒賒欠功功能:其前提提是表表有該該項功功能,當剩剩余金金額,透支支金額額使用用完后后,在在符合合賒欠欠用電電的狀狀態下下,開開始使使用賒賒欠金金額,繼續續供電電.此此時分分為三三種情情況:①不不允許許斷電電的時時間;②②不允允許斷斷電的的日期期;③③不不允許許斷電電的周周休日日.6.月月基本本用電電金額額:自然月月轉存存,若若當月月用電電金額額小于于月基基本用用電金金額時時，剩剩余金金額有有扣除除月基基本用用電金金額。。大于于以實實際用用電金金額。。當剩剩余金金額不不足扣扣除月月基本本用電電截額額時，，扣到到0為為此，，不影影響到到透支支金額額和賒賒欠金金額。。（月月基本本用電電金額額為0時不不扣除除。)7.自自動轉轉存日日:可以編編程設設置自自動存存轉日日時的的日期期為1--28日8.剩剩余金金額報報警:①剩余余金額額預報報警:當剩剩余金金額等等于預預報警警值時時,表表有剩剩余金金額預預報警警提提示(報警警指示示燈閃閃爍,聲光光報警警),按鍵鍵可取取消報報警.②剩余余金額額斷電電報警警:設設定斷斷電報報警值值,剩剩余金金額等等于斷斷電報報警值值時,斷電電并有有斷電電報警警提示示(報報警指指示燈燈常亮亮,聲聲光報報警),按按鍵可可恢復復供電電.注意:購電裝裝表后后,第第一次次按健健,顯顯示為為““bb+購購電電電量””.聲音報報警:設定定聲音音報警警時間間長短短,（（0-99）在在有報報警條條件時時,聲聲音報報警,達到到設定定的報報警時時間時時,自自動取取消,設為為零時時,無無聲音音報警警.六.事事件記記錄功功能1.竊竊電記記錄:當有竊竊電行行為發發生時時，該該行為為持續續1min以上上時，，就會會自動動記錄錄竊電電時間間，表表上顯顯示““STL””閃爍爍.有有該行行為后后,表表不能能正常常購電電,需需要做做相關關處理理.2.校校時記記錄:用紅外外頭和和TP800較較時,表中中有相相應的的校時時次數數,時時間前前后記記錄.有最最近5次的的較時時記錄錄.3.反反向記記錄:反向用用電按按正向向用電電進行行計量量到總總有功功用電電量和和每個個結算算月的的有功功用電電量，，并且且單獨獨計量量反向向用電電量.N路反反向:狀態為為非反反向，，不單單獨計計量反反向電電量，，表上上“STL”閃閃爍。。正常常計量量當月月用電電電量量.L路反反向:狀態為為反向向，單單獨計計量反反向電電量，，表上上“STL”閃閃爍。。正常常計量量當月月用電電電量量.N,L路反反向:狀態為為反向向，單單獨計計量反反向電電量，，表上上“STL”常常顯。。正常常計量量當月月用電電電量量.七.檢檢測卡卡測試試1.檢檢測-抄表表卡:抄表成成功顯顯示rd-nnn,nnn表表示抄抄表數數，若若表被被抄過過顯示示“OK””同時時有報報警提提示.若電電表中中自上上次抄抄表后后的新新的竊竊電行行為發發生過過,則則電表表液晶晶屏閃閃爍,急促促聲音音報警警持續續30s,以提提醒抄抄表人人員注注意,按鍵鍵可消消除閃閃爍和和急促促聲音音報警警.2.檢檢測-換表表卡:換出的的文件件必須須為空空文件件,無無竊電電行為為,在在操作作時,必須須按下下設置置開關關,換換表成成功后后,插插入用用戶卡卡退出出換表表狀態態.若若表自自上次次抄表表后有有新的的竊電電行為為,不不能進進行換換表操操作.3.檢檢測-設置置卡:當版本本號高高于表表中版版本號號時，，可以以置換換表中中的參參數文文件.八.紅紅外通通信和和數據據顯示示功能能測試試1.紅紅外通通信:較時,讀取取數據據.2.數數據項項顯示示:顯示時時間為為可編編程范范圍在在3——99S,顯示示數據據項小小于等等于30項項.對對于超超過8位顯顯示時時,自自動分分兩行行來顯顯示.3.剩剩余金金額顯顯示條條棒:以10單位位幣為為單位位,電電量棒棒有依依次增增加,剩余余金額額大于于等于于90后全全部顯顯示九.電電表顯顯示提提示信信息ErrEEP：：EEPROM錯錯誤誤ErrESA：：ESAM錯錯誤誤NULL：：當當前顯顯示內內容為為空Err_c：串串行行通信信錯誤誤cd_Err01：：非非CPU卡卡cd_Err02：：CPU卡中中數據據錯誤誤cd_Err03：：密密鑰認認證錯錯誤cd_Err04：：預預付費費結算算模式式不匹匹配cd_Err05：：已已開戶戶/未未開戶戶/已已換表表錯錯誤cd_Err06：：用用戶ID號號不匹匹配cd_Err07：：購購電/裝電電次數數不匹匹配cd_Err08：：囤積積電量量超限限/不不記名名卡累累計購購電量量超限限cd_Err09：：ESAM操作作過程程中數數據錯錯誤cd_Err1