CN2352966Y - 一种数模双显功率表 - Google Patents

Abstract

本实用新型是测量电功率的表。输入该表的电压和电流信号分别经设置在表中的电压衰减器衰减，电流—电压转换器转换成电压信号，又各自经放大电路放大后输入乘法器中相乘，然后由平均及电平转换器进行平均和电平转换再分二路输出，其一路接模拟式指针表头，另一路接数字式表头，从而实现在同一功率表上同时显示模拟和数字量。用它作电类实验，学生既能直观模拟大小指示，又能精确读数，还便于与计算机联用，有利于提高实验教学效果。

Description

一种数模双显功率表

本实用新型涉及一种测量电功率的功率表。

目前在电类教学设备中供学生测量电功率的功率表有两种，一种是表头为模拟式指针指示的功率表，另一种为数字式表头的功率表，前者因人眼视觉差及指针的机械磨损均会引起测量误差，也难以与计算机联接实现智能化，后者虽读数精确，便于与计算机相连，但缺乏模拟大小的直观指示，若同时采用模拟指示和数字显示二只功率表，又必将提高实验设备成本，也增大了体积。

本实用新型的目的是为电类实验教学提供一种集模拟指针和数字显示于一身的结构简单、体积小、适用广、使用方便的数模双显功率表。

本实用新型提供的数模双显功率表包括电压衰减器、电流-电压转换器、放大电路、乘法器、平均及电平转换器、模拟式指针指示表头和数字式表头。输入功率表的电压信号由电压衰减器衰减，电流信号由电流-电压转换器转换成电压信号，该二个信号各自经放大电路放大后输入乘法器中相乘，乘法器的输出再经平均及电平转换器进行平均和电平转换后分二路输出，其中一路输给模拟式指针指示表头，另一路输给数字式表头。这样，采用一只功率表就能实现测量功率的指针和数字双显示。

以下结合附图对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型原理框图；

图2是本实用新型一种电路实例：

图3是电压衰减器及其放大电路的另一具体实例。

参照图1，数模双显功率表包括电压衰减器1、电流-电压转换器2、放大电路3和4、乘法器5、平均及电平转换器6、模拟式指针指示表头7和数字式表头8。输入功率表的电压信号由电压衰减器1衰减，电流信号由电流-电压转换器2转换成电压信号，这二个信号各自经放大电路3和放大电路4放大后输入乘法器5，由乘法器将同一瞬时的电压和电流相乘，再输入平均及电平转换器6进行平均和电平转换，然后分二路输出，其中一路输给模拟式指针指示表头7，另一路输给数字式表头8。

图2给出了本实用新型一种具体电路实例，此例中，电压衰减器1采用的是具有抽头的电压互感器T，其抽头与量程选择开关S₂相连。与电压衰减器输出端相连的放大电路3是由放大器A5、A6与相应阻容元件连接成的三角波发生器和比较器BJ与相应电阻元件连接成的脉宽调制器组成。电流-电压转换器2是由取样电阻R₁、输入电阻R₂、R₃、放大器A1及通过量程选择开关S₁并联在放大器A1输入与输出端的电阻R₄、R₅、R₆、R₇组成，输入功率表的电流信号经取样电阻R₁变成低电压的电压信号，又经放大器A₁输出。与电流-电压转换器2输出端连接的放大电路4是由放大器A2与相应的电阻R₈、R₉、R₁₀构成的反相放大器。放大电路3和放大电路4的输出信号均输入乘法器5，此例中乘法器采用集成块MUT,MUT的CON脚经电阻R₁₃与比较器BJ的输出端相连，IN1脚经电阻R₁₂与放大器A2输出端相连，IN2脚经电阻R₁₁与放大器A1输出端相连，OUT脚为输出端，接平均与电平转换器6，平均与电平转换器6是由放大器A4及跨接在其负端与输出端的电阻R₁₈、电容C₂，接于其正端和地间的电容C₁、电阻R₁₅组成。乘法器将同一瞬时的电压和电流相乘后输出的瞬时功率，经过电容C₁和C₂滤波平均，已符合有功功率定义“一个周期内瞬时功率的平均值 $=1/T{\underset{o}{\∫}}^T\mathrm{uidt}$ ”同时经过电平转换在M点获得既适合于模拟式指示，又适合于数字式显示的电压，分别供给模拟式指针指示表头7和数字式表头8。

图3给出的电压衰减器采用的是由量程选择开关S₃控制的电阻分压器。与其输出端相连的放大电路是由放大器A3及跨接于输入与输出端的电阻R₂₇构成。

本实用新型提供的数模双显功率表，其电路可集装于一块印刷电路板上，体积小，由于模拟显示和数字显示功率的信号来自同一个乘法器和平均及电平转换器，所以在同一个功率表上可以同时显示模拟和数字量，而且功率是用同一瞬间的电流和电压相乘得到的瞬时功率再取平均值，所以该功率表既可测量电压、电流为正弦波的功率，也可测量电压、电流中其中一个为非正弦波或二个均为非正弦波的功率，同时，电压和电流都为多量程，所以既能直观模拟大小指示，又能精确读数，有利于提高实验教学效果，因为该表具有数显部分，故还便于与计算机联机使用。

Claims (4)

1．一种数模双显功率表，其特征在于它包括电压衰减器[1]、电流-电压转换器[2]、放大电路[3]和[4]、乘法器[5]、平均及电平转换器[6]、模拟式指针指示表头[7]和数字式表头[8]，输入功率表的电压信号由电压衰减器[1]衰减，电流信号由电流-电压转换器[2]转换成电压信号，该二个信号各自经放大电路[3]和[4]放大后输入乘法器[5]中相乘，乘法器[5]的输出再经平均及电平转换器[6]进行平均和电平转换后分二路输出，其中一路输给模拟式指针指示表头[7]，另一路输给数字式表头[8]。

2．按权利要求1所述的数模双显功率表，其特征在于所说的电压衰减器[1]是具有抽头的电压互感器[T]，其抽头与量程选择开关[S₂]相连，或者是由量程选择开关[S₃]控制的电阻分压器。

3．按权利要求1所述的数模双显功率表，其特征在于所说的电流-电压转换器[2]是由取样电阻[R₁]，输入电阻[R₂]、[R₃]、放大器[A1]及通过量程选择开关[S₃]并联在放大器[A1]输入与输出端的电阻[R₄]、[R₅]、[R₆]、[R₇]组成。

4．按权利要求1所述的数模双显功率表，其特征在于所说的平均及电平转换器[6]是由放大器[A4]及跨接在其负端与输出端的电阻[R₁₈]、电容[C₂]，接于其正端和地间的电容[C₁]、电阻[R₁₅]组成。

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