CN200979564Y

CN200979564Y - 便携式电表

Info

Publication number: CN200979564Y
Application number: CN 200620150140
Authority: CN
Inventors: 常浩; 谢胜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2016-12-04

Abstract

本实用新型涉及耗电量的计量，特别涉及测量各种电器的实时功率及总耗电量，具体讲涉及便携式电表。为提供一种既能显示消耗的总电能，又能显示电器实时功率的，且体积较小，能真正适合家庭和个人便携式应用的便携式电表，本实用新型采用的技术方案是，通过分流电阻、分流电压进行信号采集，采集到的信号经频率生成器转化为脉冲频率信号输出到单片机，单片机负责管理和控制显示；可以单独或整体地测量各种电器功耗的进口端；省略相线转换装置的浮地设计结构。本实用新型主要用于便携式电表的制造。

Description

便携式电表

技术领域

本实用新型涉及耗电量的计量，特别涉及测量各种电器的实时功率及总耗电量，具体讲涉及便携式电表。

背景技术

当前市场上常见的电表还是传统的民用住宅的电能计量显示装置。这种电表需用螺丝定位连接，拆装不方便；且其体积较大，不适合便携式的应用。目前虽有专利申请(申请号：02121422.0)提出了便携式电能表的构想，但是该申请的设计中要使用相线转换装置，电路结构复杂；只能显示单位时间内消耗的电能，功能单一。针对以上不足，本实用新型进行了相应的改进。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种既能显示消耗的总电能，又能显示电器实时功率的，且体积较小，能真正适合家庭和个人便携式应用的便携式电表。

本实用新型采用的技术方案是，一种便携式电表，设置有将电流转化为电压的一个分流电阻，分流电阻的输出通过一个运放、一个模数转换器送入到乘法器；设置有将直接截取到的相线和地线之间的电压进行降压的分压电阻网络，分压电阻网络的输出通过另一个运放、另一个模数转换器送入到乘法器；乘法器的输出经频率生成器转化为脉冲频率信号输出到单片机，单片机还与显示部分相连接；从相线和地线之间截取的电压在经过电容分压降压，并通过稳压芯片稳压以后被用作整个系统的电源。

前述模数转换、乘法器、频率生成器为集成在一起的集成电路。

便携式电表进口端为插头，出口端为插座；或者，进口端和出口端均为插头。

单片机为控制实现具有两种显示模式的单片机。

单片机连接有清零按键。

本实用新型提供的可以带来如下效果：

本实用新型提供的便携式电表，由于采用了运放、模数转换器、乘法器、频率生成器和单片机结构，因而本实用新型是一种既能显示消耗的总电能，又能显示电器实时功率，且体积较小，能真正适合家庭和个人便携式应用的便携式电表。

由于本实用新型进口端为插头，出口端为插座；或者，进口端和出口端均为插头，因而本实用新型可以单独或整体地测量各种电器功耗。

本实用新型采用电容分压降压的浮地设计，避免了相线转换装置，简化了电表结构，缩减了电表体积。

附图说明

图1，为本实用新型的电路结构原理图。

图2，为单片机程序的流程图。

具体实施方式

下面参照附图和实施例，进一步说明本实用新型。

1)，本设计的硬件电路图如图1所示：电路通过一个分流电阻将电流转化为电压，并通过低通滤波后(运放)，送入信号采集处理部分；电压则是直接截取相线和地线之间的电压，通过分压电阻网络降压，并通过低通滤波后，送入信号采集处理部分。另外从相线和地线之间截取的电压在经过电容分压降压，并通过稳压芯片稳压以后被用作整个系统的电源。采集到的电流和电压信号，在信号采集处理部分经过AD转换，数字相乘以后再转化为脉冲信号送给单片机。如图所示，信号采集处理部分的核心是图中虚线圈出的模拟器件公司(ADI)推出的ADE7755集成芯片。它包含了模数转换，数字相乘，即频率生成等重要部分。单片机读取脉冲信号的频率，并以此为基础计算出相应的实时功率或总耗电量。此外单片机还驱动数码管(LED)将结果显示给用户。单片机的运行可以通过两个按钮来控制，分别用于完成显示模式的(功率或总功)转换和计数的清零。

2)，单片机内执行的程序流程图如图2所示：初始化完成单片机引脚状态，中断的设置等。初始化完成之后即进入一个无限循环。在每一次循环开始，首先查询按键的状态，判断是否要进行显示模式的切换；或者是否要清零以前的测量数据，从新开始。同时单片机不断通过中断方式读取信号采集处理部分出数的频率值，并进行计算后得到当前的实时功率和总耗电量。之后再根据当前的显示模式，由单片机驱动显示部分，即本实施例的LED数码管，显示功率或总耗电量，单片机的型号为AtMega8。

3)，本电表的安装结构有两种安排：

(1)、进口端为插头，出口端为插座。插头一端接电源，插座一端则可以插入各种电器的插头。这样本电表可以测量插在插座上所有电器的耗电。

(2)、进口端和出口端均为插头。一个插头可以接电源，另一个插头则插入一个各个插空并联的多孔插座，而多孔插座本身的插头断开电源。这样电源通过两个插头之后，就到整个多孔插座上，而其它的电器就可以插在另外的孔上，籍此获得电流进行工作。这是电表就可以测量插在插座上的电器的耗电了。

4)，本电表具有两种显示模式：由电路框图和程序流程图可见，用户可以通过按键控制切换LED显示的模式，即显示实时功率或显示电器消耗的总功，而传统电表只能显示电器消耗的总功。

5)，本电表具有计数清零的功能：由电路框图和程序流程图可见，用户可以通过按键清零所有的计数从新开始，而不用断开电源。这对于便携式电表时十分必要的，因为便携式电表测量的电器可能是不断变化的，当要测量的电器变化时，常常要清零以前的测量结果。

6)，采用浮地设计，避免了相线转换装置。由于本电表的进口端为插头，因此相线和地线的极性可能会有变化。为了保证电表的极性确，背景技术中提到的专利申请(申请号：02121422.0)，在电表中设置了相线转换装置。然而本电表中，电源是通过电容分压降压提供的。不管相线和地线的极性如何变化，电源的地电平始终与电表进口端的一根线保持一致，同时整个电表与外界是隔离的。这样不管电表进口端相线和地线的极性如何，都不会在器件上造成高电压降，保证电表都能正常工作。避免相线转换装置，简化了电表结构，缩减了电表体积。

Claims

1.一种便携式电表，其特征是，设置有将电流转化为电压的一个分流电阻，分流电阻的输出通过一个运放、一个模数转换器送入到乘法器；设置有将直接截取到的相线和地线之间的电压进行降压的分压电阻网络，分压电阻网络的输出通过另一个运放、另一个模数转换器送入到乘法器；乘法器的输出经频率生成器转化为脉冲频率信号输出到单片机，单片机还与显示部分相连接；从相线和地线之间截取的电压在经过电容分压降压，并通过稳压芯片稳压以后被用作整个系统的电源。

2.根据权利要求1所述的一种便携式电表，其特征是，所述模数转换、乘法器、频率生成器为集成在一起的集成电路。

3.根据权利要求1所述的一种便携式电表，其特征是，便携式电表进口端为插头，出口端为插座；或者，进口端和出口端均为插头。

4.根据权利要求1所述的一种便携式电表，其特征是，单片机为控制实现具有两种显示模式的单片机。

5.根据权利要求1所述的一种便携式电表，其特征是，单片机连接有清零按键。