远红外便携式抄表系统优化方案

1.红外通信方式及干扰源

红外通信是指以红外线作为载体来传送数据信息的一种通信方式。红外线的波长介于红光与微波之间，波长0.77～3μm为近红外区，3～30μm为中红外区，30～1000μm为远红外区。红外线在通过云雾等充满悬浮粒子的物质时不易发生散射，有较强的穿透能力，还有易于产生等特点，因而被人们广泛地应用。目前，大量的红外发光二极管其波长约为1μm左右，处于近红外区。红外通信实际是利用数据信息经调制（为降低发射功耗而采取的措施）驱动红外发光二极管发出红外光，再经红外光电二极管将其接收，实现数据的通信。

2.红外发射、接收器件介绍

红外通信是一种双向半双工的通信，在红外通信的电路中，红外收发器件阶性能是至关重要的。

（1）红外发光器件。

当前所采用的发射器件一般为红外发光二极管。它与普通二极管的伏安特性相似，一般小功率管的正向压降UF=1～1.3V，中功率管UF=1.6～1.8V，大功率管UF≤2V。在驱动电路设计中应注意驱动电压大于红外发光管的正向压降UF，以克服死区电压产生正向电流IF。

（2）红外接收器件。

红外接收器件是红外数据通信中至关重要的因素。目前市场的一些带远距离红外数据通信的产品，在强光源附近或野外阳光较强的环境中工作不可靠，其重要原因在于接收器件选择上的不合理。红外接收器一般由光敏二极管、三极管、滤光聚焦透镜、前置放大器、带通滤波器、峰值检波器和波形整形电路等组成。

3.抄表器

北京振中信达电子技术公司生产的ThinPad600、ThinPad700系列汉字掌上电脑，是一种常用的多功能电能表配套的抄表设备。下面以ThinPad600型汉字掌上电脑为例，简单介绍其组成（图8-2）。

（1）液晶显示器：主显示区可显示128×64的图形或21×8个字母数字，或10×4个汉字。在主显示区的右上角还有两个图形，当主电池或锂电池电压过低时，这两个图形就会显示出来，电压正常时不显示。

（2）键盘22个键。

（3）复位孔：正常情况下禁止使用，否则可能破坏数据。只在无法通过“关机”键关机时，才需用笔尖按一下复位孔内的小键。

（4）红外口：用于红外通信，要求通信的另一方设备的红外接口符合中华人民共和国电力行业标准，在无太阳光或其他光源干扰的情况下，通信距离可达10m。太阳光或干扰光越强，通信距离越短。(www.xing528.com)

图8-2　ThinPad600型汉字掌上电脑结构图

（5）6针口：用于连接光笔、CCDA设备，但只能使用专门提供的电缆。

（6）光电口：用于和座机免插拔连接，进行通信。

（7）充电口：用于和座机以及充电器免插拔连接。

（8）电池盒：内装4节7号电池，镍铜或镍氢可充电电池、普通碱性电池都可以用。但要免插拔充电时通信，必须使用厂家经过挑选配对的电池，否则效果会很差，碱性电池甚至会爆炸。

（9）上下盖紧固螺丝。

4.电能抄收管理系统的组成

图8-3是某一远红外手持抄表电能抄收管理系统，由以下三个部分组成：

图8-3　远红外手持抄表电能抄收管理系统

（1）有红外通信接口的单、三相多功能（多费率）电能表。

（2）外手持抄表设备（手持掌上电脑和条形码扫描仪）。

（3）外自动抄表管理信息系统（用电管理信息系统的前端部分）。