CN104569575A - 基于iec标准的家用电器输入功率测试方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于IEC标准的家用电器输入功率测试方法及装置，该方法包括：步骤一，在受测家用电器工作的代表性期间内，按相同的频率采集受测家用电器的工作电压和工作电流；步骤二，计算瞬时功率值P，并统计出瞬时功率值P的总数量N；步骤三，计算平均值并设置瞬时功率平均值的两倍为瞬时功率阀值步骤四，统计出大于瞬时功率阀值的瞬时功率值P的数量n，输出受测家用电器的输入功率。本发明能够有效、快速的测定家用电器的输入功率，其符合IEC60335-1:2013 A1标准的要求，能够用于考核家用电器制造商标示的功率是否符合标准。

Description

基于IEC标准的家用电器输入功率测试方法及装置
技术领域
本发明涉及一种基于IEC标准的家用电器输入功率测试方法，本发明还涉及应用该方法的家用电器输入功率测试装置。
背景技术
2013年12月，IEC60335-1：2010发布了A1修订件，其中对第10.1条输入功率测量进行了修改。对于功率在工作周期内变化的器具，其功率由其在代表性期间内变化的功率决定。当满足在代表性期间内：1.某功率值大于2倍平均值功率；2.此功率出现持续时间大于等于10％的代表性期间时间，则该功率为器具的输入功率。否则以代表性期间内的平均功率作为输入功率。
按照标准的定义，需要逐个比较整个代表性期间内的功率值，找出1.大于两倍平均功率的值，并找出一个最大值，计算该值持续时间是否超过10％代表性期间时间。例如，电烫发夹产品的原理是：由PTC发热元件发热，NTC元件感温，温度数据送入IC芯片，当温度过高器具则停止工作，过低则PTC发热，经实测其功率变化不规则，按照常规平均值评定方法不能满足输入功率测量的要求。而市面上存在的功率分析仪大多是按照平均值进行功率评定，且无相应的图形显示和数据处理功能，不能满足特殊器具如烫发夹的需求，所以必须发明一种装置对于器具输入功率进行评定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于IEC标准的家用电器输入功率测试方法及应用该方法的家用电器输入功率测试装置。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种基于IEC标准的家用电器输入功率测试方法，包括以下步骤：
步骤一，在受测家用电器工作的代表性期间内，按相同的频率采集受测家用电器的工作电压和工作电流；
步骤二，依据步骤一采集得到的工作电压和工作电流，分别计算出受测家用电器在代表性期间内的各个采集时间点的瞬时功率值P，并统计出瞬时功率值P的总数量N；
步骤三，计算步骤二获得的所有瞬时功率值P的平均值并设置瞬时功率平均值的两倍为瞬时功率阀值
步骤四，统计出大于瞬时功率阀值的瞬时功率值P的数量n，如满足n＜N*10％的条件，则输出所述瞬时功率平均值为受测家用电器的输入功率，如满足n≥N*10％的条件，则将大于瞬时功率阀值的瞬时功率值P由大到小进行排序形成数列，输出该数列中第[N*10％]+1个瞬时功率值P为受测家用电器的输入功率，其中，[N*10％]表示对数值N*10％以去除小数位的方式进行取整。
一种应用上述方法的家用电器输入功率测试装置，其特征在于：所述的装置包括电压采集模块、电流采集模块、功率仪表和ARM处理器；
所述电压采集模块和电流采集模块在受测家用电器工作的代表性期间内按相同的频率采集受测家用电器的工作电压和工作电流；
所述功率仪表接收电压采集模块和电流采集模块采集到的数据，并分别计算出受测家用电器在代表性期间内的各个采集时间点的瞬时功率值P；
所述ARM处理器设有数据接收单元、参数计算单元、数据统计和受测家用电器输入功率输出单元：
所述数据接收单元，用于接收功率仪表计算出的瞬时功率值P；
所述参数计算单元，用于计算所有瞬时功率值P的平均值并设置瞬时功率平均值的两倍为瞬时功率阀值
所述数据统计单元，用于统计瞬时功率值P的总数量N，以及大于瞬时功率阀值的瞬时功率值P的数量n；
所述受测家用电器输入功率输出单元，用于在满足n＜N*10％的条件下，输出所述瞬时功率平均值为受测家用电器的输入功率，在满足n≥N*10％的条件下，则将大于瞬时功率阀值的瞬时功率值P由大到小进行排序形成数列，输出该数列中第[N*10％]+1个瞬时功率值P为受测家用电器的输入功率，其中，[N*10％]表示对数值N*10％以去除小数位的方式进行取整。
作为本发明的优选方式，所述的装置还包括用于实现人机交互的触摸屏；所述触摸屏与ARM处理器之间通过RS232通讯线缆或RS485通讯线缆连接。
作为本发明的优选方式，所述的ARM处理器与功率仪表之间通过RS232通讯线缆或RS485通讯线缆连接。
作为本发明的优选方式，所述的装置还包括USB数据接口；所述USB数据接口与ARM处理器的相应接口电连接。
作为本发明的优选方式，所述电压采集模块和电流采集模块的精度等级均在0.5级以上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明能够有效有效、快速的测定家用电器的输入功率，其符合IEC60335-1:2013A1标准的要求，能够用于考核家用电器制造商标示的功率是否符合标准。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明的家用电器输入功率测试方法的流程框图；
图2为本发明的家用电器输入功率测试装置的电路原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的基于IEC标准的家用电器输入功率测试方法，包括以下步骤：
步骤一，在受测家用电器工作的代表性期间内，按相同的频率采集受测家用电器的工作电压和工作电流；
其中，上述代表性期间可查询相应受测家用电器的标准，其由相应受测家用电器的特性确定；
步骤二，依据步骤一采集得到的工作电压和工作电流，分别计算出受测家用电器在代表性期间内的各个采集时间点的瞬时功率值P，并统计出瞬时功率值P的总数量N；
步骤三，计算步骤二获得的所有瞬时功率值P的平均值并设置瞬时功率平均值的两倍为瞬时功率阀值
步骤四，统计出大于瞬时功率阀值的瞬时功率值P的数量n，如满足n＜N*10％的条件，则输出瞬时功率平均值为受测家用电器的输入功率，如满足n≥N*10％的条件，则将大于瞬时功率阀值的瞬时功率值P由大到小进行排序形成数列，输出该数列中第[N*10％]+1个瞬时功率值P为受测家用电器的输入功率，其中，[N*10％]表示对数值N*10％以去除小数位的方式进行取整，例如[100.1]～[100.9]均取值100。本步骤三输出的输入功率结果即为依据IEC60335-1标准要求确定的家用电器输入功率。
如果受测家用电器含有多种输入功率，应在各种情况下测试重复上述测试步骤，用所确定的功率数据与制造商标示额定输入功率进行比较。
如图2所示，本发明应用权利要求上述方法的家用电器输入功率测试装置，包括电压采集模块1、电流采集模块2、功率仪表3、ARM处理器4、USB数据接口5和用于实现人机交互的触摸屏7；
电压采集模块1和电流采集模块2在受测家用电器工作的代表性期间内按相同的频率采集受测家用电器的工作电压和工作电流，它们的精度等级均在0.5级以上，以保证测试精度；
功率仪表3接收电压采集模块1和电流采集模块2采集到的数据，并分别计算出受测家用电器在代表性期间内的各个采集时间点的瞬时功率值P；
USB数据接口5与ARM处理器4的相应接口电连接，功率仪表3与ARM处理器4之间、触摸屏7与ARM处理器4之间均能通过RS232通讯线缆或RS485通讯线缆进行连接；
ARM处理器4设有数据接收单元、参数计算单元、数据统计和受测家用电器输入功率输出单元：
数据接收单元，用于接收功率仪表3计算出的瞬时功率值P；
参数计算单元，用于计算所有瞬时功率值P的平均值并设置瞬时功率平均值的两倍为瞬时功率阀值
数据统计单元，用于统计瞬时功率值P的总数量N，以及大于瞬时功率阀值的瞬时功率值P的数量n；
受测家用电器输入功率输出单元，用于在满足n＜N*10％的条件下，输出瞬时功率平均值P为受测家用电器的输入功率，在满足n≥N*10％的条件下，则将大于瞬时功率阀值的瞬时功率值P由大到小进行排序形成数列，输出该数列中第[N*10％]+1个瞬时功率值P为受测家用电器的输入功率，其中，[N*10％]表示对数值N*10％以去除小数位的方式进行取整。
其中，上述ARM处理器4输出受测家用电器的输入功率后，将其发送到触摸屏7上进行实时显示，而工作人员也可通过触摸屏7对本装置进行启停控制。上述USB数据接口5在试验完成后，通过U盘将数据转存至工业控制计算机6，通过专用软件分析源数据，即可绘制曲线和打印报表。
另外，ARM处理器4还可以集成绘制曲线等功能，将功率仪表3计算出的所有瞬时功率值P绘制成曲线并在触摸屏7上进行显示，以便于工作人员进行观察。
本发明不局限与上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种基于IEC标准的家用电器输入功率测试方法，包括以下步骤：
步骤一，在受测家用电器工作的代表性期间内，按相同的频率采集受测家用电器的工作电压和工作电流；
步骤二，依据步骤一采集得到的工作电压和工作电流，分别计算出受测家用电器在代表性期间内的各个采集时间点的瞬时功率值P，并统计出瞬时功率值P的总数量N；
步骤三，计算步骤二获得的所有瞬时功率值P的平均值并设置瞬时功率平均值的两倍为瞬时功率阀值
步骤四，统计出大于瞬时功率阀值的瞬时功率值P的数量n，如满足n＜N*10％的条件，则输出所述瞬时功率平均值为受测家用电器的输入功率，如满足n≥N*10％的条件，则将大于瞬时功率阀值的瞬时功率值P由大到小进行排序形成数列，输出该数列中第[N*10％]+1个瞬时功率值P为受测家用电器的输入功率，其中，[N*10％]表示对数值N*10％以去除小数位的方式进行取整。
2.一种应用权利要求1所述方法的家用电器输入功率测试装置，其特征在于：所述的装置包括电压采集模块(1)、电流采集模块(2)、功率仪表(3)和ARM处理器(4)；
所述电压采集模块(1)和电流采集模块(2)在受测家用电器工作的代表性期间内按相同的频率采集受测家用电器的工作电压和工作电流；
所述功率仪表(3)接收电压采集模块(1)和电流采集模块(2)采集到的数据，并分别计算出受测家用电器在代表性期间内的各个采集时间点的瞬时功率值P；
所述ARM处理器(4)设有数据接收单元、参数计算单元、数据统计和受测家用电器输入功率输出单元：
所述数据接收单元，用于接收功率仪表(3)计算出的瞬时功率值P；
所述参数计算单元，用于计算所有瞬时功率值P的平均值并设置瞬时功率平均值的两倍为瞬时功率阀值
所述数据统计单元，用于统计瞬时功率值P的总数量N，以及大于瞬时功率阀值的瞬时功率值P的数量n；
所述受测家用电器输入功率输出单元，用于在满足n＜N*10％的条件下，输出所述瞬时功率平均值为受测家用电器的输入功率，在满足n≥N*10％的条件下，则将大于瞬时功率阀值的瞬时功率值P由大到小进行排序形成数列，输出该数列中第[N*10％]+1个瞬时功率值P为受测家用电器的输入功率，其中，[N*10％]表示对数值N*10％以去除小数位的方式进行取整。
3.根据权利要求2所述的家用电器输入功率测试装置，其特征在于：所述的装置还包括用于实现人机交互的触摸屏(7)；所述触摸屏(7)与ARM处理器(4)之间通过RS232通讯线缆或RS485通讯线缆连接。
4.根据权利要求2或3所述的家用电器输入功率测试装置，其特征在于：所述的ARM处理器(4)与功率仪表(3)之间通过RS232通讯线缆或RS485通讯线缆连接。
5.根据权利要求2或3所述的家用电器输入功率测试装置，其特征在于：所述的装置还包括USB数据接口(5)；所述USB数据接口(5)与ARM处理器(4)的相应接口电连接。
6.根据权利要求2或3所述的家用电器输入功率测试装置，其特征在于：所述电压采集模块(1)和电流采集模块(2)的精度等级均在0.5级以上。
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