CN203414549U - 一种超低功率测试功率表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及功率测试技术，尤其涉及一种超低功率测试功率表，其包括若干个数据采集通道、与每个数据采集通道对应的用于数字隔离及电源隔离的隔离电路、MCU芯片、键盘、显示器，隔离电路的输入端通过对应的数据采集通道与被测设备连接，隔离电路的输出端均通过总线与MCU芯片的数据采集端连接。本实用新型利用了MCU芯片具有同步执行的能力，且通过隔离电路对各个通道进行数字隔离及电源隔离，使MCU芯片可以对若干个数据采集通道所采集的数据进行同步化，即多个数据采集通道可以瞬间同步采集电压、电流、功率、功率因数、频率等数据，从而保证了采集结果的可比性、减小采集数据的误差、提高采集数据的效率。

Description

一种超低功率测试功率表

技术领域

本实用新型涉及功率测试技术，尤其涉及一种超低功率测试功率表。

背景技术

目前，超低功率测试功率表的作用主要是从供电设备采集电压、电流、功率等参数，然后送到上位机中进行分析及处理，达到测试的目的。但是，现有的超低功率测试功率表，测试精度不高、测量范围小、而且采集数据对象单一，不能同步采集各个通道数据，当采集通道的数据不同时，影响采集结果的可比性，只具备数据对象单一功能，这无法满足竞争激烈的经济市场要求及高效率的社会追求，而且，不能用来测量间歇性工作的设备，无法满足“能源之星”等供电设备的测量应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种可以多通道瞬间同步采集电压、电流、功率、功率因数、频率等数据的超低功率测试功率表。

本实用新型的目的通过以下技术措施实现：一种超低功率测试功率表，包括若干个数据采集通道，还包括与每个数据采集通道对应的用于数字隔离及电源隔离的隔离电路、MCU（英文：MicroControl Unit，微控制单元）芯片、键盘、显示器；所述隔离电路的输入端通过对应的数据采集通道与被测设备连接，所有隔离电路的输出端均通过总线与所述MCU芯片的数据采集端连接，使所述数据采集通道将采集到的数据通过隔离电路传送给MCU芯片；所述键盘与MCU芯片的控制信号端连接，所述显示器与MCU芯片的显示信号端连接。

较佳地，所述数据采集通道包括电流及电压采集电路、第一放大电路、第二放大电路、第一采集电路、第二采集电路、功率采集转换电路，所述电流及电压采集电路的输入端与被测设备连接，所述电流及电压采集电路的电流数据输出端与第一放大电路的输入端连接，所述第一放大电路的输出端与第一采集电路的输入端连接，所述电流及电压采集电路的电压数据输出端与第二放大电路的输入端连接，所述第二放大电路的输出端与第二采集电路的输入端连接，所述第一采集电路的输出端、所述第二采集电路的输出端均与功率采集转换电路的输入端连接，所述功率采集转换电路的输出端与所述隔离电路的输入端连接。

较佳地，所述隔离电路采用集成电路芯片，该集成电路芯片的型号为ADUM1400。

较佳地，所述第一放大电路、第二放大电路均是由运算放大器和型号为CD4052的集成电路芯片组成。

较佳地，所述功率采集转换电路采用集成电路芯片，该集成电路芯片的型号为CS5460。

本实用新型有益效果在于：

本实用新型利用了MCU芯片具有同步执行的能力，且通过隔离电路对各个通道进行数字隔离及电源隔离，使MCU芯片可以对若干个数据采集通道所采集的数据进行同步化，即多个数据采集通道可以瞬间同步采集电压、电流、功率、功率因数、频率等数据，从而保证了采集结果的可比性、减小采集数据的误差、提高采集数据的效率。

附图说明

图1是本实用新型的方框原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

请参考图1，本实用新型的超低功率测试功率表，包括若干个数据采集通道1、与每个数据采集通道1对应的用于数字隔离及电源隔离的隔离电路2、MCU芯片3、键盘4、显示器5；隔离电路2的输入端通过对应的数据采集通道1与被测设备连接，所有隔离电路2的输出端均通过总线与MCU芯片3的数据采集端连接，使数据采集通道1将采集到的数据通过隔离电路2传送给MCU芯片3；键盘4与MCU芯片3的控制信号端连接，通过键盘4可以输入控制命令、以及设置参数等；显示器5与MCU芯片3的显示信号端连接，使MCU芯片3运算出来的电压、电流、功率、功率因数、频率等数据可以通过显示器5显示出来。

具体地说，数据采集通道1包括电流及电压采集电路11、第一放大电路121、第二放大电路131、第一采集电路122、第二采集电路132、功率采集转换电路14，电流及电压采集电路11的输入端与被测设备连接，电流及电压采集电路11的电流数据输出端与第一放大电路121的输入端连接，第一放大电路121的输出端与第一采集电路122的输入端连接，电流及电压采集电路11的电压数据输出端与第二放大电路131的输入端连接，第二放大电路131的输出端与第二采集电路132的输入端连接，第一采集电路122的输出端、第二采集电路132的输出端均与功率采集转换电路14的输入端连接，功率采集转换电路14的输出端与隔离电路2的输入端连接。而电流及电压采集电路11可以由电流表、电压表、电流传感器、电压传感器等组成。

其中，隔离电路2采用集成电路芯片，该集成电路芯片的型号为ADUM1400，即隔离电路2是由型号为ADUM1400的集成电路芯片及其外围电路组成。这样，隔离电路2可以将所有数据采集通道1之间完全隔离，而且单芯片进行的隔离有助于产品的小型化及提高整体可靠性。

其中，第一放大电路121、第二放大电路131均是由运算放大器和型号为CD4052的集成电路芯片组成，即第一放大电路121、第二放大电路131均是由运算放大器（OP）和型号为CD4052的集成电路芯片及其外围电路组成，以进行电压、电流放大及衰减。

其中，功率采集转换电路14采用集成电路芯片，该集成电路芯片的型号为CS5460，即功率采集转换电路14是由型号为CS5460的集成电路芯片及其外围电路组成，以进行电压、电流的测量。

本实用新型的工作原理如下：由所有的数据采集通道1同步采集数据，并将采集数据的模拟量数字量（即将模拟信号转换为数字信号），然后，每个数据采集通道1通过与其对应的隔离电路2将数字量的信号传送到MCU芯片3，由MCU芯片3对该数字量的信号进行运算，得到正确的电压、电流、功率、功率因数、频率等数据，再传送给显示器5显示出来。

因此，本实用新型利用了MCU芯片3具有同步执行的能力，且通过隔离电路2对各个通道进行数字隔离及电源隔离，使MCU芯片3可以对若干个数据采集通道1所采集的数据进行同步化，即多个数据采集通道1可以瞬间同步采集电压、电流、功率、功率因数、频率等数据，从而保证了采集结果的可比性、且单位时间采集数据效率提高、减小采集数据的误差。并且，本实用新型内设5mA（毫安）档量程可测量最小至30uA（微安）的电流，能用来测量间歇性工作的设备，5mA～20A的宽广量程，这样满足“能源之星”等设备的测量应用，即从待机功率到额定功率的测量。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种超低功率测试功率表，包括若干个数据采集通道，其特征在于：还包括与每个数据采集通道对应的用于数字隔离及电源隔离的隔离电路、MCU芯片、键盘、显示器；所述隔离电路的输入端通过对应的数据采集通道与被测设备连接，所有隔离电路的输出端均通过总线与所述MCU芯片的数据采集端连接，使所述数据采集通道将采集到的数据通过隔离电路传送给MCU芯片；所述键盘与MCU芯片的控制信号端连接，所述显示器与MCU芯片的显示信号端连接。

2.根据权利要求1所述的超低功率测试功率表，其特征在于：所述数据采集通道包括电流及电压采集电路、第一放大电路、第二放大电路、第一采集电路、第二采集电路、功率采集转换电路，所述电流及电压采集电路的输入端与被测设备连接，所述电流及电压采集电路的电流数据输出端与第一放大电路的输入端连接，所述第一放大电路的输出端与第一采集电路的输入端连接，所述电流及电压采集电路的电压数据输出端与第二放大电路的输入端连接，所述第二放大电路的输出端与第二采集电路的输入端连接，所述第一采集电路的输出端、所述第二采集电路的输出端均与功率采集转换电路的输入端连接，所述功率采集转换电路的输出端与所述隔离电路的输入端连接。

3.根据权利要求1或2所述的超低功率测试功率表，其特征在于：所述隔离电路采用集成电路芯片，该集成电路芯片的型号为ADUM1400。

4.根据权利要求2所述的超低功率测试功率表，其特征在于：所述第一放大电路、第二放大电路均是由运算放大器和型号为CD4052的集成电路芯片组成。

5.根据权利要求2所述的超低功率测试功率表，其特征在于：所述功率采集转换电路采用集成电路芯片，该集成电路芯片的型号为CS5460。