CN102466759A - 用电装置功率测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用电装置功率测试仪，包括电压互感器、电流互感器、分别与电压互感器和电流互感器相接的A/D转换模块、参数输入单元、理论工作电流换算模块、理论工作电压换算模块、电流均值处理模块、电压均值处理模块、对被检测用电装置的实际工作时间进行统计的计时电路、统计时间清零复位键、显示单元和根据电流均值处理模块与电压均值处理模块的均值处理结果并结合计时电路所统计工作时间推算得出被测试用电装置的用电功率与耗电量的控制器。本发明设计合理、安装布设方便、使用操作简便且智能化程度高、使用效果好，能有效解决现有用电功率测试装置存在的检测精度较低、智能化程度不高、不能直接查询耗电量等多种实际问题。

Description

用电装置功率测试仪

技术领域

本发明属于用电功率测试技术领域，尤其是涉及一种用电装置功率测试仪。

背景技术

目前在日常生活领域中，随着社会的进步及科学的发展，各种各样的家用电器已经成为人们日常生活中必不可少的组成部分。同时，在工业、农业生产方面，生产设备与作业机械均已基本实现全自动化控制，因而用电装置已成为工业、农业及日常生活中至关重要的一个组成部分，可以说，人们的日常生产、生活与各种类型的用电装置之间已经密不可分，缺少用电装置后，人们的日常生产生活则无法正常、有序进行。现如今，人们在享受各种家用电器、生产设备与作业机械所带来的方便、快捷、高效的同时，对各类用电装置的正常工作问题和耗能问题也非常关注，而为了确保各类用电装置能按预定方式进行正常工作，且能让用户对各用电装置的耗能情况有一个直观、准确地了解，则需对各用电装置的功率和正常工作时间进行精确检测，而对用电装置功率进行测试时，通常采用电流与电压测试装置组成的用电功率测试装置。

但是，现如今市场上所采用的工作电压与工作电流检测装置大多都是分别采用一个电压互感器和一个电流互感器分别对用电装置的工作电压和工作电流进行实时检测，并将所检测的信息同步传送至控制器，而控制对所检测信号进行识别后不作任何处理，便以所检测的信息作为当前工作状态下被检测用电装置的实际工作电压和实际工作电流。但是，实际检测过程中，影响电压互感器和电流互感器检测精度的因素非常多，因而上述现有用电功率测试装置均不同程度地存在检测精度较低、智能化程度不高、不能直接查询耗电量等多种实际问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用电装置功率测试仪，其设计合理、安装布设方便、使用操作简便且智能化程度高、使用效果好，能有效解决现有用电功率测试装置存在的检测精度较低、智能化程度不高、不能直接查询耗电量等实际问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用电装置功率测试仪，其特征在于：包括对被测试用电装置的工作电压进行实时检测的电压互感器、对被测试用电装置的工作电流进行实时检测的电流互感器、分别与电压互感器和电流互感器相接的A/D转换模块、参数输入单元、根据电压互感器所检测的实际电压值与被检测用电装置的工作电阻换算得出当前工作状态下的理论工作电流的理论工作电流换算模块、根据电流互感器所检测的实际电流值与被检测用电装置的工作电阻换算得出当前工作状态下的理论工作电压的理论工作电压换算模块、对电流互感器所检测实际电流值与理论工作电流换算模块换算得出的理论电流值进行均值处理的电流均值处理模块、对电压互感器所检测实际电压值与理论工作电压换算模块换算得出的理论电压值进行均值处理的电压均值处理模块、对被检测用电装置的实际工作时间进行统计的计时电路、统计时间清零复位键、显示单元和根据电流均值处理模块与电压均值处理模块的均值处理结果并结合计时电路所统计工作时间推算得出被测试用电装置的用电功率与耗电量的控制器，所述A/D转换模块、显示单元、参数输入单元、理论工作电流换算模块、理论工作电压换算模块、电流均值处理模块、电压均值处理模块、计时电路和统计时间清零复位键均与控制器相接。

上述用电装置功率测试仪，其特征是：还包括对电压互感器所检测电压值与理论工作电压换算模块所换算得出的理论电压值进行差值比较的电压差值比较模块、对电流互感器所检测电压值与理论工作电流换算模块所换算得出的理论电流值进行差值比较的电流差值比较模块和由控制器根据电压差值比较模块与电流差值比较模块的差值比较结果并结合预定报警阈值进行报警控制的报警提示单元，所述电压差值比较模块、电流差值比较模块和报警提示单元与控制器相接，所述A/D转换模块和理论工作电压换算模块均与电压差值比较模块相接，所述A/D转换模块和理论工作电流换算模块均与电流差值比较模块相接。

上述用电装置功率测试仪，其特征是：还包括与控制器相接且按照时间先后顺序对控制器按时间段统计的用电功率信息和耗电量信息相应绘制成曲线图后输出的制图模块和与制图模块相接的参数输出模块，所述制图模块与控制器相接，参数输出模块与显示单元相接。

上述用电装置功率测试仪，其特征是：所述参数输入单元和显示单元集成为触摸式显示屏。

上述用电装置功率测试仪，其特征是：所述触摸式显示屏与控制器之间以无线通信方式进行方向通信。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、设计合理、成本低且安装布设方便。

2、电路简单且接线方便。

3、使用操作简单、智能化程度高且显示效果直观，通过控制器能自动实现全部操控过程。

4、使用效果好，实际使用过程中，本发明通过电压互感器和电流互感器分别对被测试用电装置的工作电压和工作电流进行实时检测且通过A/D转换模块转为数字信号后传送至控制器，之后控制器分别调用理论工作电流换算模块根据电压互感器所检测的实际电压值与被检测用电装置的工作电阻换算得出当前工作状态下的理论工作电流，同时控制器调用理论工作电压换算模块根据电流互感器所检测的实际电流值与被检测用电装置的工作电阻换算得出当前工作状态下的理论工作电压，之后控制器调用电流均值处理模块对电流互感器所检测实际电流值与理论工作电流换算模块换算得出的理论电流值进行均值处理，同时控制器调用电压均值处理模块对电压互感器所检测实际电压值与理论工作电压换算模块换算得出的理论电压值进行均值处理，最后控制器根据电流均值处理模块与电压均值处理模块的均值处理结果并结合计时电路所统计工作时间推算得出被测试用电装置的用电功率与耗电量，这样所计算得出的用电功率与耗电量数据更准确，通过电流均值处理模块和电压均值处理模块分别对电流互感器所检测电流值和电压互感器所检测电压值进行均值处理，并根据均值处理结果计算用电功率和耗电量，因而能有效解决电压互感器和电流互感器的检测误差问题。另外，本发明还具有误差检测功能，使用之前，先通过参数输入单元输入被检测用电装置的工作电阻与预定报警阈值(其中包括电流检测误差报警阈值和电压检测误差报警阈值)；之后控制器调用电压差值比较模块对电压互感器所检测电压值与理论工作电压换算模块所换算得出的理论电压值进行差值比较并将电压差值比较结果(即电压检测误差)同步传送至控制器，同时控制器调用电流差值比较模块对电流互感器所检测电压值与理论工作电流换算模块所换算得出的理论电流值进行差值比较并将电流差值比较结果(即电流检测误差)同步传送至控制器，由控制器根据电压差值比较模块与电流差值比较模块的差值比较结果并结合预定报警阈值进行报警控制的报警提示单元。这样，能有效避免电压互感器和电流互感器的检测误差，相当于对电压互感器和电流互感器所检测信号分别进行一次误差诊断，设计合理且实现方便，当检测误差超过预先设定的报警阈值时则进行报警，这样大大提高了电压、电流的检测精度。

5、实用价值高，使用场合不限。

6、适用范围广且推广应用前景广泛。

综上所述，本发明设计合理、安装布设方便、使用操作简便且智能化程度高、使用效果好，能有效解决现有用电功率测试装置存在的检测精度较低、智能化程度不高、不能直接查询耗电量等多种实际问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明：

1-电压互感器；        2-电流互感器；         3-A/D转换模块；

4-控制器；            5-显示单元；           6-参数输入单元；

7-理论工作电流换算模  8-理论工作电压换       9-电流均值处理模块；

块；                  算模块；

10-电压均值处理模块； 11-计时电路；          12-统计时间清零复位

                                             键；

13-电压差值比较模块； 14-电流差值比较模      15-报警提示单元；

                      块；

16-存储单元；         17-制图模块；          18-参数输出模块。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括对被测试用电装置的工作电压进行实时检测的电压互感器1、对被测试用电装置的工作电流进行实时检测的电流互感器2、分别与电压互感器1和电流互感器2相接的A/D转换模块3、参数输入单元6、根据电压互感器1所检测的实际电压值与被检测用电装置的工作电阻换算得出当前工作状态下的理论工作电流的理论工作电流换算模块7、根据电流互感器2所检测的实际电流值与被检测用电装置的工作电阻换算得出当前工作状态下的理论工作电压的理论工作电压换算模块8、对电流互感器2所检测实际电流值与理论工作电流换算模块7换算得出的理论电流值进行均值处理的电流均值处理模块9、对电压互感器1所检测实际电压值与理论工作电压换算模块8换算得出的理论电压值进行均值处理的电压均值处理模块10、对被检测用电装置的实际工作时间进行统计的计时电路11、统计时间清零复位键12、显示单元5和根据电流均值处理模块9与电压均值处理模块10的均值处理结果并结合计时电路11所统计工作时间推算得出被测试用电装置的用电功率与耗电量的控制器4，所述A/D转换模块3、显示单元5、参数输入单元6、理论工作电流换算模块7、理论工作电压换算模块8、电流均值处理模块9、电压均值处理模块10、计时电路11和统计时间清零复位键12均与控制器4相接。

本实施例中，本发明还包括对电压互感器1所检测电压值与理论工作电压换算模块8所换算得出的理论电压值进行差值比较的电压差值比较模块13、对电流互感器2所检测电压值与理论工作电流换算模块7所换算得出的理论电流值进行差值比较的电流差值比较模块14和由控制器4根据电压差值比较模块13与电流差值比较模块14的差值比较结果并结合预定报警阈值进行报警控制的报警提示单元15，所述电压差值比较模块13、电流差值比较模块14和报警提示单元15与控制器4相接。所述A/D转换模块3和理论工作电压换算模块8均与电压差值比较模块13相接，所述A/D转换模块3和理论工作电流换算模块7均与电流差值比较模块14相接。同时，还包括与控制器4相接的存储单元16。

另外，为显示直观，本发明还包括与控制器4相接且按照时间先后顺序对控制器4按时间段统计的用电功率信息和耗电量信息相应绘制成曲线图后输出的制图模块17和与制图模块17相接的参数输出模块18，所述制图模块17与控制器4相接，参数输出模块18与显示单元5相接。

本实施例中，所述参数输入单元6和显示单元5集成为触摸式显示屏，并且所述触摸式显示屏与控制器4之间以无线通信方式进行方向通信。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用电装置功率测试仪，其特征在于：包括对被测试用电装置的工作电压进行实时检测的电压互感器(1)、对被测试用电装置的工作电流进行实时检测的电流互感器(2)、分别与电压互感器(1)和电流互感器(2)相接的A/D转换模块(3)、参数输入单元(6)、根据电压互感器(1)所检测的实际电压值与被检测用电装置的工作电阻换算得出当前工作状态下的理论工作电流的理论工作电流换算模块(7)、根据电流互感器(2)所检测的实际电流值与被检测用电装置的工作电阻换算得出当前工作状态下的理论工作电压的理论工作电压换算模块(8)、对电流互感器(2)所检测实际电流值与理论工作电流换算模块(7)换算得出的理论电流值进行均值处理的电流均值处理模块(9)、对电压互感器(1)所检测实际电压值与理论工作电压换算模块(8)换算得出的理论电压值进行均值处理的电压均值处理模块(10)、对被检测用电装置的实际工作时间进行统计的计时电路(11)、统计时间清零复位键(12)、显示单元(5)和根据电流均值处理模块(9)与电压均值处理模块(10)的均值处理结果并结合计时电路(11)所统计工作时间推算得出被测试用电装置的用电功率与耗电量的控制器(4)，所述A/D转换模块(3)、显示单元(5)、参数输入单元(6)、理论工作电流换算模块(7)、理论工作电压换算模块(8)、电流均值处理模块(9)、电压均值处理模块(10)、计时电路(11)和统计时间清零复位键(12)均与控制器(4)相接。

2.按照权利要求1所述的用电装置功率测试仪，其特征在于：还包括对电压互感器(1)所检测电压值与理论工作电压换算模块(8)所换算得出的理论电压值进行差值比较的电压差值比较模块(13)、对电流互感器(2)所检测电压值与理论工作电流换算模块(7)所换算得出的理论电流值进行差值比较的电流差值比较模块(14)和由控制器(4)根据电压差值比较模块(13)与电流差值比较模块(14)的差值比较结果并结合预定报警阈值进行报警控制的报警提示单元(15)，所述电压差值比较模块(13)、电流差值比较模块(14)和报警提示单元(15)与控制器(4)相接，所述A/D转换模块(3)和理论工作电压换算模块(8)均与电压差值比较模块(13)相接，所述A/D转换模块(3)和理论工作电流换算模块(7)均与电流差值比较模块(14)相接。

3.按照权利要求1或2所述的用电装置功率测试仪，其特征在于：还包括与控制器(4)相接且按照时间先后顺序对控制器(4)按时间段统计的用电功率信息和耗电量信息相应绘制成曲线图后输出的制图模块(17)和与制图模块(17)相接的参数输出模块(18)，所述制图模块(17)与控制器(4)相接，参数输出模块(18)与显示单元(5)相接。

4.按照权利要求1或2所述的用电装置功率测试仪，其特征在于：所述参数输入单元(6)和显示单元(5)集成为触摸式显示屏。

5.按照权利要求4所述的用电装置功率测试仪，其特征在于：所述触摸式显示屏与控制器(4)之间以无线通信方式进行方向通信。