CU卡表工作原理及制作流程

CPU卡表工作原理及制作流程SHENZHENSTARINSTRUMENTCO.,LTD.F.Zha主要内容1、CPU卡表的简介以及样机制作过程中的相关问题；2、CPU卡表及部分功能电路工作原理介绍；3、CPU卡表制作依据的各类标准；4、样机制作规程；5、样机的硬件性能测试；6、CPU卡表的卡及功能测试；7、CPU卡表测试过程中出现的各类Error及相应的处理方法；8、CPU卡表测试过程中出现的各类故障及处理方法；DDSYF23D-AZ01电能表

DDSYF23D-AZ01电能表单表箱DTSYF32D三相CPU电能表

DDSYF23D-AZ01电能表十用户表箱DDSYF23型电能表的原理框图DDSYF23D-AZ01卡表原理图1.电压差稳压电路:主要是给卡座电路提供电源3.EEPROM电路:以文件的形式存储数据和密钥,条件满足的情况下允许读写和更改；具体在电度表中存储.购电数据和运行的各种密钥、重要设置参数.2.卡座电路:主要是用于插卡.4.温度检测电路:检测电表温度给时钟电路提供补偿.6.EASM电路:存储数据和工作密钥,当条件满足时,可以修改.

5.时钟电路:其工作频率是32.768KHZ,作为表的时钟.采用VDD和电池供电.7.有源晶振振电路:提供一个4M的方波,作为ESAM和卡的工作作频率.9.背光电路路:给液晶提供光光源,为两路路有效任一路有效,背光均亮.8.双输入与与门电路:给卡座和ESAMESAM模块块提供电源.电能表执行主主要标准IEC62053-11测量量设备IEC62053-21静止止式有功电能能表特殊要求求（1和2级级）IEC62056-21直接接本地数据交交换ISO7816接接触触式IC卡系系列标准GB/T17215-2002中中国国国家标准<<1级和2级静止式交交流有功电度度表>>GB/T18460-2001中中国国国家标准<<IC卡预预付费售电系系统>>GB/T18460.1-2001国国家标准<<IC卡预预付费售电系系统:总总则>>GB/T18460.2-2001国国家标准<<IC卡预预付费售电系系统:IC卡及其管管理>>GB/T18460.3-2001国国家标准<<IC卡预预付费售电系系统:预预付费电能表表>>样机制作过程程中产生的样样机资料1.申请OA及其其它涉及OA;2.BOM单（物物料清单）;3.测试报告(随随机单、测试试报告、客户户要求测试报报告);4.产品说明书;5.技术差异表;6.参数表;7.打样图纸;样机制作的流流程1.收到样机申请请OA及其它它涉及OA。。-->即即时保存,产产生申请OA及其它涉及及OA,由样样机负责人负负责整理，并并交给文员。。2.定方案。-->产生a.技术差差异表;b.参数表。。技术差异表表、电表产品品功能参数汇汇总表由样机机负责人整理理。3.整理BOM单单。由样机负负责人负责整整理。4.配料、打样。。-->申申请料号,产产生打样图纸纸。由样机负负责人负责整整理，并报给给物料员。5.样机制作。-->产生生BOM单。。由样机负责责人跟踪，根根据焊接组反反馈的焊接信信息,进行整整理。6.样机测试。-->产生生a.测试报报告;b.随随机单;c.产品说明明书。由样样机负责人整整理。7.样机的打包及及审查前的准准备。-->产生装机差差异表,由结结构负责人负负责结构部分分。8.样机审查。DDSYF23D的硬件件测试表的硬件测试试主要分为:准确度试验仪器常数试验验,起动状态态试验,潜动动试验,影响响量试验电气性能测试试功率消耗试验验,电源电压压影响量试验验电磁兼容(EMC)试验验快速瞬变脉冲冲试验,高频频电磁场抗扰扰度试验,静静电放电抗扰扰度试验,浪浪涌试验气候影响试验验高温试验,低低温试验绝缘性能试验验脉冲电压试验验,交流电压压试验机械性能试验验准确度试验仪器常数试验验常数:表示仪仪表记录的有有功电能与相相应的测试输输出值之间的的关系的值.也是每千瓦瓦时的脉冲(imp/kWh)或者者是每一脉冲冲的瓦时数(Wh/imp).我们们测试一般是是用测试工装装,在相应的的脉冲数上以以0.01为为基本单位来来变化.起动试验起动的目的是是检测表在低低电流的时候候是否可以正正常计量.起动的标准是是:按照国标标,分1级表表和2级表的的，接人方式式:直接接人人,经电流互互感器接人,其电流分别别是,0.004Ib,0.005Ib;0.002Ib,0.003Ib.潜动试验验潜动的目目的是在在检测表表在无电电流的时时候不能能计量.当施加电电压而电电流线路路无电流流时,仪仪表检测测输出不不应产生生多于一一个脉冲冲.在测测试时间间t,我我们在测测试一般般是测试试时间为为13小小时,电电压为1.15Un.影响量试试验影响量在在此处为为电压和和频率影影响测试试.电压影响响:电压压分别为为1.1Un,和0.9Un.频率影响响:频率率分别为为±2％％注意:在在我们测测试电压压为±20%,频率为为±5%.其改改变量小小于0.3.电气性能能测试功率消耗耗试验测试目的的是检测测表在工工作时自自身的损损耗.功率消耗耗试验分分为电压压回路功功耗和电电流回路路功耗.在电压压回路时时,功耗耗分为有有功功耗耗和视在在功耗.对于1极表和和2级表表的而言言,都是是2W,10VA.在在电流回回路时,只有视视在功耗耗,对于于对于1极表和和2级表表的而言言,分别别是4.0VA,2.5VA.值得得注意的的是在此此处单相相表和多多相表是是一致的的.电源电压压影响量量试验电表的电电压有规规定工作作范围和和极限工工作范围围,分别别是从0.9Un到1.1Un.和和从0.0Un到1.15Un.电压降落落和短时时中断测测试,电电压线路路和辅助助线路接接参电压压,电流流线路为为电流.电压中中断为Un.中中断时间间为1S.在我我们的测测试中是是通过工工装,通通2S和和断10S.测测试时间间一般为为10个个小时.判断标标准为不不改变电电表数据据,其改改变量应应小于.电磁兼容容(EMC)试试验快速瞬变变脉冲试试验脉冲:脱脱离初始始电平并并限定持持续时间间,最终终回到初初始电平平的电波波.快速瞬变变脉冲试试验:测测试目的的为,电电网在出出现尖峰峰电压时时对电表表的影响响.测试方式式:电流流线路中中无电流流,电流流端开路路.电压压线路和和辅助线线路加参参比电压压.电流流和电压压线路的的试验电电压:4KV(目前我我们测试试为4.3KV).试试验时间间:60S.在在群脉冲冲作用下下,计度度器不应应产生大大于10陪xkWh的的变化,测试输输出也不不应产生生大于10陪xkWh的信号号量,且且仪表连连续准确确的工作作.静电放电电抗扰度度试验静电放电电分为空空气放电电;接触触放电;耦合放放电三种种接触放电电:试验电压压:±8KV(目前前我们测测试为±±9KV)放电次数数:10(每一一极性)空气放电电电压为为±15KV(目前我我们测试试为±18KV).仪表为非非工作条条件:电电压线路路,电流流线路和和辅助线线路不通通电;所所以电压压端及辅辅助接线线端连接接在一起起,电流流端应开开路.仪表为工工作条件件:电压压和辅助助线路加加参比电电压;电电流线路路中无电电流,电电流端应应开路.静电作作用后不不应产生生大于xkWh变化,并且满满足准确确度要求求.浪涌抗扰扰度试验验仪表在工工作状态态：电压线路路和辅助助线路通通以参比比电压；；电流线路路中无电电流，电电流端应应开路；；浪涌发生生器和仪仪表之间间的电缆缆长度：：1m；；以差模方方式进行行试验(线对线线)试验验；相位角：：在相对对于交流流电源的的零点60°和和240°时施施加浪涌涌信号.电流线路路和电压压线路（（干线））的试验验电压：：4kV(目前前我们测测试电压压为4.3KV)．发发生器电电源阻抗抗：2ΩΩ；在参比电电压超过过40V的辅助助线路试试验电压压：1kV，发发生器电电源阻抗抗：42Ω。试验次数数：正极极性5次次负极性性5次气候影响响试验高温试验验仪表为非非工作状状态;温温度:+70±2℃;试验时时间:72h;低温试验验仪表为非非工作状状态;温度:-25℃±3℃对户内表表;-40℃±3℃对户外表表;试验时间间:72h对户内表表;16h对户外表表;交变湿热热试验电压线路路和辅助助线路接接参比电电压;电电流线路路无电流流;上限温度度:+40℃±2℃适于户内内仪表;+55℃±2℃适于户外外仪表;不采取取特殊措措施来排排除表面面潮气试验时间间:6h在终止后后24h仪表应应该进行行绝缘试试验,其其中脉冲冲电压因因数为0.8;功能试验验:仪表表不能出出现损坏坏或信息息变化,并能准准确工作作,目测测不能出出现影影响仪表表的腐蚀蚀痕迹.绝缘性能能试验脉冲电压压试验分个线路路和各线线路之间间的脉冲冲电压试试验;线线路对地地的脉冲冲电压试试验.不不能产生生闪络,火花放放电和击击穿现象象.试验按下下列条件件进行;电压上升升时间:±30%;电压下下降时间间:±±20%;试验电压压:±±6.0KV(目前前我们测测试±6.8KV)每次试验验应以一一种极性性施加10次脉脉冲电压压,然后后以另一一种极性性重复试试验.脉脉冲之间间的时间间间隔最最少为3S.交流电压压试验试验电压压近似正正弦波,频率在在45HZ和65HZ之间,施加1min.试验验中不应应该出现现闪络,火花放放电和击击穿现象象.在对地电电压试验验中，参参比电压压等于或或低于40V的的辅助线线路应接接地.分1类防防护表和和2类防防护表,在强电电端子和和地之间间施加的的电压分分别是2KV和和4KV,(目目前我们们测试为为2.5KV和和4.3KV)在工作作中不接接连的各各线路之之间施加加电压都都为2KV(目目前我们们测试为为2.5KV)CPU预付付费卡表的的电价计算算模式1、电量结算模模式A02、金额多费率率结算模式式B0H3、电量复费率率结算模式式C0H4、阶梯电价模模式D0H（阶梯式式电价Multistepelectricityprice）阶梯式电价价是阶梯式式递增电价价或阶梯式式累进电价价的简称，，也称为阶阶梯电价，，是指把户户均用电量量设置为若若干个阶梯梯分段或分分档次定价价计算费用用。阶梯式电价价的具体内内容是：第一阶梯为为基数电量量，此阶梯梯内电量较较少，电价价也较低；；第二阶梯电电量较高，，电价也较较高一些；；第三阶梯电电量更多，，电价更高高。电价设置表表CPU卡表表功能测试试另外所需需准备的工工具及软件件1、读卡器2、CPU卡（（包括用户户卡、检测测卡、清零零卡、生产产电量卡、、生产设置置卡、经过过主密钥系系统发行的的PSAM卡、修改改主密钥卡卡）3、软件（包括括密钥管理理系统软件件、IC卡卡售电软件件、CPU卡调试工工具软件、、CPU卡卡表数据通通信软件））可以向文文控申请发发放。4、掌上电脑DDSYF23D的的功能测试试一.卡测试试.生产的成品品表在测试试前,检测测表的好坏坏.此时需需要用卡来来测试,其其中需要注注意的是测测试卡,测测试电量卡卡,出厂设设置卡的前前提是出厂厂设置卡.1.测试卡卡/清零卡卡测试:在插入测试试卡时，不不按下设置置开关，电电表进入自自检测状态态，依次显显示为：““com””通信一直直都有，继继电器动作作，LCD全显示，，电表日期期时间，蜂蜂鸣器，脉脉冲常数，，表结算模模式，最后后显示为””OK“。。当按下设设置开关时时,表清零零操作.2.测试电量卡卡:插入测试电电量卡后,购电量.可以查看看表的剩余余金额.用用于表的基基本误差测测试.3.测试出出厂设置卡卡:修改表的设设置参数,比如:表表地址.4.修改主主密钥卡:表在出厂后后,客户做做相应的修修改.主要要作用就是是修改表的的密钥匙系系统.此时时表进入开开户状态,表中有剩剩余金额.电能表经过过上面的操操作后,就就可以投入入使用,进进入功能能验证.密钥管理系系统IC卡用电电营业系统统CPU卡调调试工具生产测试卡卡生产电量卡卡出厂设置卡卡用户卡电价价设置表IC卡售电电二.计量功功能测试1.计量表表的总有功功电量计量量.2.计量每每个月有功功电量计量量.3.计量结结算月的用用电金额.4.计量结结算月的最最大需量及及其发生的的日时.5.需量的的计算方式式:滑差式式和周期式式,滑差式需量量的滑差窗窗口时间可可编程设定定为1/2/3/5/6/12min（需量周周期应为滑滑差窗口的的整数倍且且小于等于于15）周周期式需量量可编程为为15,30,60min.注意:理解解滑差式和和周期式的的概念.三.负荷功功能测试1.负荷门门限:当电表检测测到当前需需量和当前前实时功率率均大于等等于用户用用电负荷门门限时启动动超负荷报报警,若报报警状态持持续5min时,电电表将断开开用户负荷荷.并将电电表内的实实际超负荷荷断电计数数器加1,同时启动动超负荷断断电报警（（若在启动动报警后，，在5min里表检检测到当前前需量实时时功率小于于负荷门限限，报警自自动取消。。若表中实实际断电次次数小于或或等于超负负荷断电次次数时.插插卡或按健健可恢复用用电.若表表中实际断断电次数大大于超负荷荷断电次数数时,需要要到电力部部门办理相相关业务.2.赊欠负荷门门限:该功能测试试的前提是是表有赊欠欠功能,并并且正在使使用赊欠金金额.测试试现象同负负荷门限.注意:在断断电报警时时,表上显显示的为断断电前的实实时功率,保持不变变,可以设设置不同的的负荷门限限来测试.在测试赊赊欠负荷门门限时.可可以设置与与负荷门限限设置一致致和不一致致来测试.四.阶梯电电价和年时时区测试在每个结算算月,根据据当月当前前用电量处处于3个梯梯级电量阶阶段中的不不同阶段,电表可按按不同的电电价进行用用电金额计计算,以实实现限制用用电或鼓劲劲用电的目目的.1.若当月当前前电量小于于梯级电量量1(E1),则执执行电价0(P0),在月用用电量小于于E1时,查余额按按电价P0/0.01Kwh递减.2.当月当当前用电量量大于等于于梯级电量量1(E1)小于电电量2(E2),则则电价1(P1),在月用电电量大于E1小于E2时,查查余额按电电价P1/0.01Kwh递递减.3.当月当当前用电量量大于等于于梯级电量量2(E2)小于电电量3(E3),则则电价2(P2),在月用电电量大于E2小于E3时,查查余额按电电价P2/0.01Kwh递递减.4.若当月月当前用电电量大于梯梯级电量3(E3),则执行行电价3(P3),在月用电电量大于E3时,查查余额按电电价P3/0.01Kwh递递减年时区：电表可编程程设定4个个时区,并并指定每个个时区所用用的阶梯电电量电价表表(一年只只能运行四四套电价).电表可编程程设定4套套电量电价价表,每套套电量电价价表指定了了3个梯级级电量阶段段和每个电电量阶段所所对应的用用电单价(0.01Kwh对对应的单价价),即E1,E2,E3,P0,P1,P2,P3共共有四套电电价表,均均能设置.(包括夏夏令时转换换功能测试试)五.预付费费功能测试试1.开户:通过密钥系系统发卡后后,在售电电系统中正正常开户.2.购电,装装电:用户卡购电,读取卡中的的购电金额,装表,查看看表中的金额额剩余金额的的增加量.3.防囤积功功能:设置防囤积值值,本次购电电金额加剩余余金额大于囤囤积值时,装装表时有cd-Err08提示,本本次装电失败败.4.透支功能能:其前提是表有有该项功能,当剩余金额额为0，使用用透支金额继继续供电,直直到透支金额额用完时,断断电.表内有有相应的过零零金额,透支支金额记录，，正在使用透透支金额时,读取状态显显示为透支和和过零状态。。（透支门限限设置为0时时表不具备此此相功能).5.赊欠功能能:其前提是表有有该项功能,当剩余金额额,透支金额额使用完后,在符合赊欠欠用电的状态态下,开始使使用赊欠金额额,继续供电电.此时分为为三种情况:①不允许断断电的时间;②不允许许断电的日期期;③不允允许断电的周周休日.6.月基本用用电金额:自然月转存,若当月用电电金额小于月月基本用电金金额时，剩余余金额有扣除除月基本用电电金额。大于于以实际用电电金额。当剩剩余金额不足足扣除月基本本用电截额时时，扣到0为为此，不影响响到透支金额额和赊欠金额额。（月基本本用电金额为为0时不扣除除。)7.自动转存存日:可以编程设置置自动存转日日时的日期为为1--28日8.剩余金额额报警:①剩余金额预预报警:当剩剩余金额等于于预报警值时时,表有剩余余金额预报警警提示示(报警指示示灯闪烁,声声光报警),按键可取消消报警.②剩余金额断断电报警:设设定断电报警警值,剩余金金额等于断电电报警值时,断电并有断断电报警提示示(报警指示示灯常亮,声声光报警),按键可恢复复供电.注意:购电装表后,第一次按健健,显示为““bb+购购电电量”.声音报警:设设定声音报警警时间长短,（0-99）在有报警警条件时,声声音报警,达达到设定的报报警时间时,自动取消,设为零时,无声音报警警.六.事件记录录功能1.窃电记录录:当有窃电行为为发生时，该该行为持续1min以上上时，就会自自动记录窃电电时间，表上上显示“STL”闪烁.有该行为后后,表不能正正常购电,需需要做相关处处理.2.校时记录录:用红外头和TP800较较时,表中有有相应的校时时次数,时间间前后记录.有最近5次次的较时记录录.3.反向记录录:反向用电按正正向用电进行行计量到总有有功用电量和和每个结算月月的有功用电电量，并且单单独计量反向向用电量.N路反向:状态为非反向向，不单独计计量反向电量量，表上“STL”闪烁烁。正常计量量当月用电电电量.L路反向:状态为反向，，单独计量反反向电量，表表上“STL”闪烁。正正常计量当月月用电电量.N,L路反向向:状态为反向，，单独计量反反向电量，表表上“STL”常显。正正常计量当月月用电电量.七.检测卡测测试1.检测-抄抄表卡:抄表成功显示示rd-nnn,nnn表示抄表数数，若表被抄抄过显示“OK”同时有有报警提示.若电表中自自上次抄表后后的新的窃电电行为发生过过,则电表液液晶屏闪烁,急促声音报报警持续30s,以提醒醒抄表人员注注意,按键可可消除闪烁和和急促声音报报警.2.检测-换换表卡:换出的文件必必须为空文件件,无窃电行行为,在操作作时,必须按按下设置开关关,换表成功功后,插入用用户卡退出换换表状态.若若表自上次抄抄表后有新的的窃电行为,不能进行换换表操作.3.检测-设设置卡:当版本号高于于表中版本号号时，可以置置换表中的参参数文件.八.红外通信信和数据显示示功能测试1.红外通信信:较时,读取数数据.2.数据项显显示:显示时间为可可编程范围在在3—99S,显示数据据项小于等于于30项.对对于超过8位位显示时,自自动分两行来来显示.3.剩余金额额显示条棒:以10单位币币为单位,电电量棒有依次次增加,剩余余金额大于等等于90后全全部显示九.电表显示示提示信息ErrEEP： EEPROM错错误ErrESA： ESAM错误NULL：当当前显示内内容为空Err_c：： 串行通信信错误cd_Err01：非非CPU卡cd_Err02：CPU卡中数数据错误cd_Err03：密密钥认证错误误cd_Err04：预预付费结算模模式不匹配cd_Err05：已已开户/未开开户/已换表表错误cd_Err06：用用户ID号不不匹配cd_Err07：购购电/装电次次数不匹配cd_Err08：囤积积电量超限/不记名卡累累计购电量超超限cd_Err09：：ESAM操作作过程程中数数据错错误cd_Err10：：CPU卡卡相关关文件件非空空错误误/换换表时时有没没被抄抄表的的窃电电数cd_Err11：：不不记名名购电电卡已已过有有效日日期/电能能表