CN207301210U - 一种单相用电器分析监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单相用电器分析监测装置，具体方案为：包括:采集用电器的工作状态信息和电源线上的电特征参数信息的互感器；接收所述互感器传送的状态信息和电特征参数信息的采样电阻，所述采样电阻与处理单元相连接，所述处理单元的输出端连接有通讯模块、显示模块和A/D转换模块，该装置还包括电源模块，所述电源模块与处理单元相连接。本装置对电源线上的电特征参数进行计算、存储、显示和传输以及对用电器工作状态的识别和判定，可以测试并存储各单件电器在各种状态下的特征参数并且实时指示用电器的类别以及其工作状态。

Description

一种单相用电器分析监测装置

技术领域

本实用新型涉及电控技术领域，尤其涉及一种单相用电器分析监测装置。

背景技术

单向用电器在工作过程中需要实时对工作状态参数和电源的电压参数进行实时检测，根据电源线的电参数信息分析用电器类别和工作状态。检测单向用电器工作的装置具有学习和分析监测两种工作模式。在学习模式下，测试并存储各种单件电器在各种状态下用于识别电器及其工作状态的特征参数；在分析监测模式下，实时指示电器的类别和工作状态。

当用电器过多时，对于用电器的类别以及参数无法获知，这样就无法对用电器插座进行判断，导致断电时无法正确选择用电器插座。现有技术中的用电器工作过程中的监测装置仅在联网状态下借助手机APP才可以对不同的用电器在各种状态进行监测，在网络不稳定以及无网状态下都无法对用电器进行监测。同时识别用电器的工作状态也比较单一，例如用电器的工作电压、电流以及功率等。

实用新型内容

根据现有技术存在的问题，本实用新型公开了一种单相用电器分析监测装置，具体方案为：包括:采集用电器的工作状态信息和电源线上的电特征参数信息的互感器；接收所述互感器传送的状态信息和电特征参数信息的采样电阻，所述采样电阻与处理单元相连接，所述处理单元的输出端连接有通讯模块、显示模块和A/D转换模块，该装置还包括电源模块，所述电源模块与处理单元相连接。

所述互感器采用型号为PT107的电流型电压互感器。

所述采样电阻采用型号为50毫欧的精密合金采样电阻。

所述处理单元采用型号为K60的单片机。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的一种单相用电器分析监测装置，通过互感器监测用电器的工作状态参数和电源的电压参数，通过处理单元对检测到的数据信息进行分析计算，可以测出电源线上的电特征参数，同时识别电器的工作状态和电器类别，并通过显示模块进行数据输出显示。这样的装置可以对不同的用电器在各种状态下的各种的状况进行实时的监测，使用电器处于一个健康的工作状态。此装置在大型厂区用电器的监测领域具有很好的应用前景。对此，需要进行相关的电路设计，使得电路有非常好的稳定性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型单相用电器分析监测装置的结构示意图；

图2为本实用新型中采样电阻的电路原理图；

图3(1)为本实用新型中单片机K60的电路图；

图3(2)为本实用新型中单片机K60的电路图；

图3(3)为本实用新型中单片机K60的电路图；

图3(4)为本实用新型中单片机K60的电路图；

图4为电源模块的供电电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

如图1-图3所示的一种单相用电器分析监测装置，包括采集用电器的工作状态信息和电源线上的电特征参数信息的互感器1；接收所述互感器1传送的状态信息和电特征参数信息的采样电阻2，采样电阻2与处理单元3相连接，处理单元3的输出端连接有通讯模块4、显示模块5和A/D转换模块6，该装置还包括电源模块7，电源模块7与处理单元3相连接。

进一步的，处理单元3采用型号为K60的单片机，该单片机运算速度快，软件编程灵活，自由度大，且内部集成最高位为16位A/D资源，I/O口资源丰富，功耗较低。采用单片机K60通过A/D转换模块6得到数字量从而计算电特征参数的公式，并将其转化为编程语言，利用单片机强大的数据分析处理能力，得到数据分析结果，可以测出电源线上的电特征参数，同时识别电器的工作状态和电器类别，并通过显示屏和指示灯显示出来。通过调用单片机中显示程序的库文件和取模软件，将得到的计算结果显示到显示模块5上。采用电阻采样法，通过互感器1，A/D转换模块6、电源模块7、通讯模块4等共同作用，实现了电源线上的电特征参数的计算、存储、显示和传输以及用电器工作状态的识别和判定。通过编写学习算法以及反复的测试学习，该装置具备了一定的学习功能。本设计电路结构相对简单、精度高、灵敏、稳定性好，且控制方便，抗干扰能力强。

进一步的，所述互感器1采用型号为PT107型精密电流型电压互感器检测电压与功率，PT107型电压互感器具有体积小，精度高，一致性好等优点，便于高密度安装。其额定输入输出电流为2mA:2mA，变比为1000:1000，隔离耐压为4000V，允许误差为±0.6％。

进一步的，所述采样电阻2采用型号为50毫欧的精密合金采样电阻对电流进行采样，其阻值精密度在±1％以内，并且具有低阻值，高精度，低温度系数，耐冲击电流，大功率等优点。

图2是采样电阻法电路原理图，互感器1的引脚1、引脚4与采样电阻串联接入到电源线内，互感器的引脚2、引脚4接入到飞思卡尔K60单片机中。

图3是飞思卡尔K60单片机的引脚接线原理图,包括四个部分，分别为PART1、PART2、PART3、PART4。电容C6、C10、C11、C12、C13、C4、C5、C15为滤波电容。0uF和1000pF两个电容。R7、R9为零欧姆的电阻提供滤波作用。其中引脚10、11、12、13、18、19、20、21、29、30这10个引脚接地；引脚VDD外接+5V电源，并与接地的引脚VSS并联一个100nF的电容；引脚22与引脚23串联一个电阻；引脚24与引脚25也串联一个电阻；同时，引脚23与引脚24同时并联100uF和1000pF两个电容。

如图4所示，图4中P2是USB接口，用来给单片机供电，USB接口的1引脚接电源地。5引脚上有两个100PF的电容，起滤波作用，5引脚连接电源VCC，并连接一个6脚开关，1K的电阻和一个LED灯，用来指示电源的开关状态。

本实用新型公开的一种单相用电器分析监测装置对电源线上的电特征参数进行计算、存储、显示和传输以及对用电器工作状态的识别和判定，可以测试并存储各单件电器在各种状态下的特征参数并且实时指示用电器的类别以及其工作状态。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种单相用电器分析监测装置，其特征在于包括:采集用电器的工作状态信息和电源线上的电特征参数信息的互感器(1)；接收所述互感器(1)传送的状态信息和电特征参数信息的采样电阻(2)，所述采样电阻(2)与处理单元(3)相连接，所述处理单元(3)的输出端连接有通讯模块(4)、显示模块(5)和A/D转换模块(6)，该装置还包括电源模块(7)，所述电源模块(7)与处理单元(3)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种单相用电器分析监测装置，其特征还在于:所述互感器(1)采用型号为PT107的电流型电压互感器。

3.根据权利要求1所述的一种单相用电器分析监测装置，其特征还在于：所述采样电阻(2)采用型号为50毫欧的精密合金采样电阻。

4.根据权利要求1所述的一种单相用电器分析监测装置，其特征还在于：所述处理单元(3)采用型号为K60的单片机。