CN216771905U - 一种实验室智能电气测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种实验室智能电气测量装置，包括测量箱体和测量电路板，所述测量电路板固定在测量箱体的内部，测量箱体上设有电流输入端口、电压输入端口、选择按键和确认按键和液晶显示屏，测量电路板包括电流采样电路、电压采样电路、电能计量电路、单片机电路，所述电能计量电路包括ADE7758芯片。本实用新型的有益效果是：该装置价格较低，可以用于各种电类实验物理量数据测量。

Description

一种实验室智能电气测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种实验室智能电气测量装置。

背景技术

实验室用于测量用的电流表、电压表、功率表等是最常用的测量装置，学生在完成一个实验时经常要在多个仪表之间切换进行测量，不仅需要切换多次接线线路，不但容易接线错误，还大大延长实验时间，使得学生在开展实验时极不方便。因而急需一种智能测量装置能同时测量多个实验数据，能够缩短实验时间，方便快捷准确的实现各种实验物理量的测量。

发明内容

本实用新型针对现有不足，提供一种实验室智能电气测量装置，能够同时测量电流、电压、功率、功率因数等多个实验物理量数据，能够缩短实验时间，方便快捷准确的实现各种实验物理量的测量。为实现上述目的，本实用新型采用技术方案是：

一种实验室智能电气测量装置，包括测量箱体和测量电路板，所述测量电路板固定在测量箱体的内部，

测量箱体上设有电流输入端口、电压输入端口、选择按键和确认按键和液晶显示屏，测量电路板包括电流采样电路、电压采样电路、电能计量电路、单片机电路，

所述电能计量电路包括ADE7758芯片，

测量箱体上的电流输入端口：用于接收被测电流信号，并将该信号传输给测量电路板的电流采样电路；测量箱体上的电压输入端口：用于接收被测电压信号，并将该信号传输给测量电路板的电压采样电路；

测量电路板上的电流采样电路：接收电流输入端口送来的被测电流信号，并将该信号转化成差分电压信号，送给电能计量电路；

测量电路板上的电压采样电路：接收电压输入端口送来的被测电压信号，并将该信号转化成单端电压信号，送给电能计量电路；

电能计量电路：接收电流采样电路送来的差分电压信号和电压采样电路送来的单端电压信号，并转为脉冲信号，通过串行通信传送信号给单片机电路；

选择按键和确认按键，通过选择按键和确认按键实现电流、电压、功率、功率因数的选择，并将该信号送给单片机电路；

单片机电路，接收电能计量电路的脉冲信号、选择按键和确认按键的信号，转化为输出显示信号，送给测量箱体上的液晶显示屏；

液晶显示屏，显示单片机电路送来的显示信号。

测量电路板中的电流采样电路，包括1000：1的电流互感器、分压和滤波电路。测量电路板中的电压采样电路，包括电压互感器、分压和滤波电路。测量电路板中的单片机电路，包括C8051F330芯片。

测量箱体上的布局为，液晶显示屏、电流输入端口、电压输入端口、选择按键和确认按键在同一平面上，液晶显示屏在上方，电流输入端口和电压输入端口在中间，选择按键和确认按键在下方。

测量电路板上还设有一个2对常闭触点的继电器，2对常闭触点分别串在电流输入端口和电流采样电路之间以及电压输入端口和电压采样电路之间，继电器的线圈与单片机电路相连。

本实用新型的有益效果是：该装置价格较低，可以用于各种电类实验物理量数据测量；测量方便，一个装置可以同时测量多个物理量数据，学生可以很直观的读出测量物理量数据；测量精度高，因为采用了数字液晶显示，所以在实际使用中测量精度得到了极大提高；没有量程限制，学生在使用时不用考虑到量程的选择；使用安全寿命高，学生在使用时如有不当操作继电保护会自动切断电路，可以放心大胆的让学生自主做实验。

附图说明

图1为本实用新型测量电路板方框图。

图2为本实用新型测量箱体示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进行具体介绍如下：

一种实验室智能电气测量装置，包括测量箱体和测量电路板，所述测量电路板固定在测量箱体的内部，测量箱体上设有电流输入端口、电压输入端口、选择按键和确认按键和液晶显示屏，

测量电路板包括电流采样电路、电压采样电路、电能计量电路、单片机电路，

所述电能计量电路包括ADE7758芯片，

测量箱体上的电流输入端口：用于接收被测电流信号，并将该信号传输给测量电路板的电流采样电路；测量箱体上的电压输入端口：用于接收被测电压信号，并将该信号传输给测量电路板的电压采样电路；

测量电路板上的电流采样电路：接收电流输入端口送来的被测电流信号，并将该信号转化成差分电压信号，送给电能计量电路；测量电路板上的电压采样电路：接收电压输入端口送来的被测电压信号，并将该信号转化成单端电压信号，送给电能计量电路；

电能计量电路：接收电流采样电路送来的差分电压信号和电压采样电路送来的单端电压信号，并转为脉冲信号，通过串行通信传送信号给单片机电路；

选择按键和确认按键，通过选择按键和确认按键实现电流、电压、功率、功率因数的选择，并将该信号送给单片机电路；

单片机电路，接收电能计量电路的脉冲信号、选择按键和确认按键的信号，转化为输出显示信号，送给测量箱体上的液晶显示屏；

液晶显示屏，显示单片机电路送来的显示信号。

即，被测的电流和电压信号分别通过电流输入端口和电压输入端口分别送给电流和电压采样电路，采样电路将被测信号转化成差分信号和单端电压信号，送给电能计量电路（由ADE7758芯片组成）。然后，电能计量单位将该信号转化成脉冲信号，送给单片机。

选择按键和确认按键，通过按键实现电流、电压、功率、功率因数的选择，将选择信息送给单片机电路；

单片机电路依据选择按键和确认按键信息和ADE7758芯片输出信息，输出相应电流、电压、功率、功率因数信息，测量箱体上的液晶显示屏，液晶显示屏则显示出选择按键所需求的电流、电压、功率、功率因数参数。

测量电路板中的电流采样电路，包括1000：1的电流互感器、分压和滤波电路。测量电路板中的电压采样电路，包括电压互感器、分压和滤波电路。测量电路板中的单片机电路，包括C8051F330芯片。

测量箱体上的布局为，液晶显示屏1、电流输入端口2、电压输入端口3、选择按键4和确认按键5在同一平面上，液晶显示屏1在上方，电流输入端口2和电压输入端口3在中间，选择按键4和确认按键5在下方。

测量电路板上还设有一个2对常闭触点的继电器，2对常闭触点分别串在电流输入端口和电流采样电路之间以及电压输入端口和电压采样电路之间，继电器的线圈与单片机电路相连。

学生在使用时如有不当操作或者超出范围，继电保护会自动切断电路，可以放心大胆的让学生自主做实验。

以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种实验室智能电气测量装置，包括测量箱体和测量电路板，所述测量电路板固定在测量箱体的内部，

测量箱体上设有电流输入端口、电压输入端口、选择按键和确认按键和液晶显示屏，

测量电路板包括电流采样电路、电压采样电路、电能计量电路、单片机电路，

所述电能计量电路包括ADE7758芯片，

其特征在于，

测量箱体上的电流输入端口：用于接收被测电流信号，并将该信号传输给测量电路板的电流采样电路；

测量箱体上的电压输入端口：用于接收被测电压信号，并将该信号传输给测量电路板的电压采样电路；

测量电路板上的电流采样电路：接收电流输入端口送来的被测电流信号，并将该信号转化成差分电压信号，送给电能计量电路；

测量电路板上的电压采样电路：接收电压输入端口送来的被测电压信号，并将该信号转化成单端电压信号，送给电能计量电路；

电能计量电路：接收电流采样电路送来的差分电压信号和电压采样电路送来的单端电压信号，并转为脉冲信号，通过串行通信传送信号给单片机电路；

选择按键和确认按键，通过选择按键和确认按键实现电流、电压、功率、功率因数的选择，并将该信号送给单片机电路；

单片机电路，接收电能计量电路的脉冲信号、选择按键和确认按键的信号，转化为输出显示信号，送给测量箱体上的液晶显示屏；

液晶显示屏，显示单片机电路送来的显示信号。

2.根据权利要求1所述一种实验室智能电气测量装置，其特征在于，测量电路板中的电流采样电路，包括1000：1的电流互感器、分压和滤波电路。

3.根据权利要求1所述一种实验室智能电气测量装置，其特征在于，测量电路板中的电压采样电路，包括电压互感器、分压和滤波电路。

4.根据权利要求1所述一种实验室智能电气测量装置，其特征在于，测量电路板中的单片机电路，包括C8051F330芯片。

5.根据权利要求1所述一种实验室智能电气测量装置，其特征在于，测量箱体上的布局为，液晶显示屏、电流输入端口、电压输入端口、选择按键和确认按键在同一平面上，液晶显示屏在上方，电流输入端口和电压输入端口在中间，选择按键和确认按键在下方。

6.根据权利要求1所述一种实验室智能电气测量装置，其特征在于，测量电路板上还设有一个2对常闭触点的继电器，2对常闭触点分别串在电流输入端口和电流采样电路之间以及电压输入端口和电压采样电路之间，继电器的线圈与单片机电路相连。

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