專利名稱：智能相位伏安表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電工測(cè)量?jī)x表，具體的說，涉及了一種智能相位伏安表。
背景技術(shù)：
目前，公知的數(shù)字雙鉗相位伏安表，大多是通過撥動(dòng)旋鈕開關(guān)選擇測(cè)量工頻電壓、電流和相位，而在測(cè)量電壓、電流幅值及其相位角時(shí)不僅要選擇測(cè)量功能，還要選擇測(cè)量的量限，例如電壓的量限有500V、200V、20V，電流的量限有10A、2A、200mA。公知的數(shù)字雙鉗相位伏安表存在有以下的缺點(diǎn)I、測(cè)量電壓、電流或相位時(shí)需要手動(dòng)選擇旋鈕開關(guān)，而不能自動(dòng)選擇，若選擇錯(cuò)誤，會(huì)造成儀表不能正常測(cè)量，甚至?xí)p壞儀表； 2、電壓、電流幅值的測(cè)量需要手動(dòng)選擇量限，不能自動(dòng)選擇，若選擇錯(cuò)誤，會(huì)造成儀表測(cè)量精度不夠，更有甚者會(huì)損壞儀表。為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種智能相位伏安表，該智能相位伏安表具有操作簡(jiǎn)便、測(cè)量精度高和自動(dòng)選擇功能與量限的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種智能相位伏安表，它包括兩只鉗型電流互感器和一臺(tái)主機(jī)，所述主機(jī)包括外殼和主機(jī)電路，所述外殼的面板上設(shè)置有接線面板和液晶顯示器，所述接線面板包括輸入接口 U1、U2、I1和12，所述主機(jī)電路包括有微處理器MCU、與所述微處理器MCU連接的三相電能計(jì)量單元ADE、鍵盤輸入電路和電源管理單元；所述輸入接口 Ul通過電壓采樣電路連接所述三相電能計(jì)量單元ADE，所述輸入接口 U2通過電壓隔離采樣電路連接所述三相電能計(jì)量單元ADE，所述輸入接口 11通過第一電流采樣電路連接所述三相電能計(jì)量單元ADE，所述輸入接口 12通過第二電流采樣電路連接所述三相電能計(jì)量單元ADE ;所述鍵盤輸入電路連接所述微處理器MCU以進(jìn)行測(cè)量功能的選擇；所述液晶顯示器連接所述微處理器MCU用來顯示測(cè)量結(jié)果；所述電源管理單元連接所述微處理器MCU以便控制所述電源管理單元為所述主機(jī)電路提供電源電壓?；谏鲜觯鲦I盤輸入電路的輸入鍵盤為旋鈕式鍵盤，所述旋鈕式鍵盤上設(shè)置有測(cè)量交流電壓Ul的鍵位、測(cè)量交流電流Il的鍵位、自動(dòng)AUTOcj5鍵位、測(cè)量交流電流12的鍵位和測(cè)量交流電壓U2的鍵位。本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，具體的說，該智能相位伏安表可自動(dòng)判別輸入信號(hào)的種類，并且無需人工選擇測(cè)量的量限，經(jīng)過三相電能計(jì)量單元ADE與微處理器MCU的判別和計(jì)算后，即可從液晶顯示器上讀出測(cè)量的結(jié)果，克服了傳統(tǒng)的相位伏安表因人工選擇測(cè)量量限和測(cè)量功能不當(dāng)而引起的測(cè)量精度不高和儀器易損壞的缺點(diǎn)。
圖I是智能相位伏安表的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的電氣原理框圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖I所示，一種智能相位伏安表， 它包括兩只鉗型電流互感器I和一臺(tái)主機(jī)，所述主機(jī)包括有外殼2和收容在所述外殼2內(nèi)部的主機(jī)電路,所述外殼2的面板上設(shè)置有功能旋鈕開關(guān)3、接線面板4、液晶顯示器5、電源開關(guān)按鈕6，所述接線面板4包括有輸入接口U1、U2、I1和12，其中，所述輸入接口 Il和12分別只有一個(gè)插孔，所述輸入接口 Ul和U2分別設(shè)置有兩個(gè)插孔，一個(gè)為高端插孔，一個(gè)為低端插孔。如圖2所示，所述主機(jī)電路包括有微處理器MCU、與所述微處理器MCU連接的三相電能計(jì)量單元ADE、鍵盤輸入電路和電源管理單元。所述輸入接口 Ul通過電壓采樣電路連接所述三相電能計(jì)量單元ADE，所述輸入接口 U2通過電壓隔離采樣電路連接所述三相電能計(jì)量單元ADE，所述輸入接口 11通過第一電流采樣電路連接所述三相電能計(jì)量單元ADE，所述輸入接口 12通過第二電流采樣電路連接所述三相電能計(jì)量單元ADE。所述鍵盤輸入電路的輸入鍵盤為旋鈕式鍵盤，所述旋鈕式鍵盤上設(shè)置有測(cè)量交流電壓Ul的鍵位、測(cè)量交流電流Il的鍵位、自動(dòng)AUTOcj5鍵位、測(cè)量交流電流12的鍵位和測(cè)量交流電壓U2的鍵位，且所述自動(dòng)AUTO鍵位在所述交流電壓Ul的鍵位、所述測(cè)量交流電流Il的鍵位、所述測(cè)量交流電流12的鍵位和所述測(cè)量交流電壓U2的鍵位的中間位置排列，所述鍵盤輸入電路通過鍵盤數(shù)據(jù)總線連接所述微處理器MCU以控制所述微處理器MCU進(jìn)行測(cè)量功能的切換，所述旋鈕式鍵盤即為所述功能旋鈕開關(guān)3，所述功能旋鈕開關(guān)3對(duì)應(yīng)測(cè)量鍵位設(shè)置有相應(yīng)的功能檔位，扭轉(zhuǎn)所述功能旋鈕開關(guān)3至相應(yīng)的功能檔位即可進(jìn)行測(cè)量功能的切換。所述液晶顯示器5通過液晶數(shù)據(jù)總線連接所述微處理器MCU用來顯示測(cè)量結(jié)果，所述電源管理單元通過電源管理I/O接口連接所述微處理器MCU以便控制所述電源管理單元為所述主機(jī)電路提供電源電壓。使用時(shí)，按下所述電源開關(guān)按鈕6打開電源，然后把所述功能旋鈕開關(guān)3旋至自動(dòng)AUTO $檔位處。測(cè)量電流時(shí)，所述鉗型電流互感器I的出線插頭插入所述輸入接口 11或12的插孔，所述鉗型電流互感器I的鉗口卡在被測(cè)線路上；測(cè)量電壓時(shí)，所述被測(cè)電壓的兩端分別從所述輸入接口 Ul或U2的高、低端插孔接入；測(cè)量相位角時(shí)，由于該智能相位伏安表可以測(cè)量U1U2、1112、UlIU U1I2、U2I1和U2I2間的相位角，下面以UlIl間的相位角為例說明，將被測(cè)電壓的兩端分別接入所述輸入接口 Ul的高、低端插孔，所述鉗型電流互感器I的出線插頭插入所述輸入接口 Il的插孔，所述鉗型電流互感器I的鉗口卡在被測(cè)電流線路上，即可進(jìn)行測(cè)量，所述液晶顯示器5顯示的當(dāng)前的測(cè)量值為Il滯后Ul的相位。所述三相電能計(jì)量單元ADE預(yù)設(shè)多級(jí)測(cè)量量限，并將其中一級(jí)測(cè)量量限預(yù)設(shè)為當(dāng)前測(cè)量量限，且每級(jí)測(cè)量量限對(duì)應(yīng)一個(gè)測(cè)量計(jì)算程序；所述微處理器MCU預(yù)設(shè)多個(gè)測(cè)量量限值，多個(gè)測(cè)量量限值分別與所述三相電能計(jì)量單元ADE的多級(jí)測(cè)量量限一一對(duì)應(yīng)，并將與所述當(dāng)前測(cè)量量限對(duì)應(yīng)的測(cè)量量限值預(yù)設(shè)為當(dāng)前測(cè)量量限值。所述智能相位伏安表的測(cè)量方法包括以下步驟步驟I、判別輸入接口的采樣信號(hào)是否有效所述三相電能計(jì)量單元ADE讀取所述輸入接口的采樣信號(hào)，并進(jìn)行增益變換、A/D轉(zhuǎn)換等信號(hào)處理，然后，所述微處理器MCU讀取所述三相電能計(jì)量單元ADE處理后的采樣信號(hào)，并將處理后的采樣信號(hào)與預(yù)設(shè)的最小有效幅值進(jìn)行比較，當(dāng)處理后的采樣信號(hào)小于預(yù)設(shè)的最小有效幅值時(shí)，所述采樣信號(hào)被視為無效信號(hào)，當(dāng)處理后的采樣信號(hào)不小于預(yù)設(shè)的最小有效幅值時(shí)，所述采樣信號(hào)被視為有效信號(hào)。步驟2、自動(dòng)尋檔測(cè)量在自動(dòng)尋檔測(cè)量的過程中，它還包括了以下子步驟步驟2. I、所述三相電能計(jì)量單元ADE在當(dāng)前測(cè)量量限下，采用與所述當(dāng)前測(cè)量量限對(duì)應(yīng)的測(cè)量計(jì)算程序，對(duì)所述有效信號(hào)進(jìn)行測(cè)量計(jì)算，得出采樣信號(hào)的測(cè)量值；步驟2. 2、所述微處理器MCU讀取所述測(cè)量值，并判斷所述測(cè)量值是否在所述當(dāng)前測(cè)量量限值的20%—110%范圍內(nèi)a、若所述測(cè)量值在當(dāng)前測(cè)量量限值的20% —110%范圍內(nèi)，則所述測(cè)量值為最終測(cè)
量值；b、若所述測(cè)量值大于所述當(dāng)前測(cè)量量限值的110%，所述微處理器MCU根據(jù)所述當(dāng)前測(cè)量量限值，判斷所述三相電能計(jì)量單元ADE的當(dāng)前測(cè)量量限是否是最大一級(jí)測(cè)量量限，若是，則無需再重新設(shè)置當(dāng)前測(cè)量量限，所述測(cè)量值即為最終測(cè)量值；反之，所述微處理器MCU向所述三相電能計(jì)量單元ADE發(fā)出調(diào)整信號(hào)，使所述三相電能計(jì)量單元ADE向上一級(jí)調(diào)整測(cè)量量限，并將向上調(diào)整后的測(cè)量量限重新設(shè)置為當(dāng)前測(cè)量量限，同時(shí)，根據(jù)所述三相電能計(jì)量單元ADE重新設(shè)置的當(dāng)前測(cè)量量限，所述微處理器MCU重新設(shè)置當(dāng)前測(cè)量量限值，并返回步驟2. I;C、若所述測(cè)量值小于所述當(dāng)前測(cè)量量限值的20%，所述微處理器MCU根據(jù)所述當(dāng)前測(cè)量量限值，判斷所述三相電能計(jì)量單元ADE的當(dāng)前測(cè)量量限是否是最小一級(jí)測(cè)量量限，若是，則無需再重新設(shè)置當(dāng)前測(cè)量量限，所述測(cè)量值即為最終測(cè)量值，反之，所述微處理器MCU向所述三相電能計(jì)量單元ADE發(fā)出調(diào)整信號(hào),使所述三相電能計(jì)量單元ADE向下一級(jí)調(diào)整測(cè)量量限，并將向下調(diào)整后的測(cè)量量限重新設(shè)置為當(dāng)前測(cè)量量限，同時(shí)，根據(jù)所述三相電能計(jì)量單元ADE重新設(shè)置的當(dāng)前測(cè)量量限，所述微處理器MCU重新設(shè)置當(dāng)前測(cè)量量限值，并返回步驟2. I。例如所述三相電能計(jì)量單元ADE設(shè)置有三級(jí)電壓的測(cè)量量限480V、120V、30V，電壓的當(dāng)前測(cè)量量限為480V，若所述輸入接口 Ul的輸入信號(hào)為470V，所述三相電能計(jì)量單元ADE在當(dāng)前測(cè)量量限480V下得出的測(cè)量值即為最終測(cè)量值；若所述輸入接口 U2的輸入信號(hào)為110V，所述三相電能計(jì)量單元ADE的當(dāng)前測(cè)量量限經(jīng)過尋檔后調(diào)整為120V，然后再進(jìn)行測(cè)量，得出最終測(cè)量值。步驟3、監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)顯示所述輸入接口包括有輸入接口 U1、輸入接口 U2、輸入接口 Il和輸入接口 12 ；所述微處理器MCU對(duì)所述有效信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示a、當(dāng)監(jiān)測(cè)出步驟I中只有一個(gè)有效信號(hào)時(shí)，經(jīng)步驟2自動(dòng)尋檔測(cè)量后，所述微處理器MCU根據(jù)該有效信號(hào)對(duì)應(yīng)的最終測(cè)量值，計(jì)算出采樣信號(hào)的有效幅值，所述液晶顯示器5顯示該有效信號(hào)的輸入接口名稱和采樣信號(hào)的有效幅值。例如，所述輸入接口 U2輸入220V電壓信號(hào)，則所述液晶顯示器5顯示“U2 220V”；b、當(dāng)監(jiān)測(cè)出步驟I中有兩個(gè)有效信號(hào)時(shí)，經(jīng)步驟2自動(dòng)尋檔測(cè)量后，所述微處理器MCU根據(jù)兩個(gè)有效信號(hào)對(duì)應(yīng)的最終測(cè)量值，計(jì)算當(dāng)前兩個(gè)采樣信號(hào)之間的相位角值，所述液晶顯示器5顯示兩個(gè)有效信號(hào)的輸入接口名稱和所述相位角值。如果測(cè)量的是電壓與電壓之間的相位角，所述液晶顯示器5顯示的是U2滯后Ul的相位；如果測(cè)量的是電流與電流之間的相位角，所述液晶顯示器5顯示的是12滯后Il的相位；如果測(cè)量的是電流與電壓之間的相位角，所述液晶顯示器5顯示的是電流滯后電壓的相位，該智能相位伏安表可以測(cè)量的電壓與電流之間的相位角有U1I1、U1I2、U2I1和U2I2。當(dāng)在測(cè)量相位角的過程中需要檢查當(dāng)前采樣信號(hào)的電壓幅值或電流幅值時(shí)，在不斷開任何接線的情況下，還可以通過將所 述功能旋鈕開關(guān)3旋轉(zhuǎn)至Ul或U2或Il或12檔位來實(shí)時(shí)檢查當(dāng)前采樣信號(hào)的有效幅值；C、當(dāng)監(jiān)測(cè)出步驟I中有三個(gè)或四個(gè)有效信號(hào)時(shí)，所述液晶顯示器5顯示當(dāng)前有效信號(hào)的輸入接口名稱。最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種智能相位伏安表，包括兩只鉗型電流互感器和一臺(tái)主機(jī)，所述主機(jī)包括外殼和主機(jī)電路，所述外殼的面板上設(shè)置有接線面板和液晶顯示器，所述接線面板包括輸入接口UUU2.I1和12，其特征在于所述主機(jī)電路包括有微處理器MCU、與所述微處理器MCU連接的三相電能計(jì)量單元ADE、鍵盤輸入電路和電源管理單元；所述輸入接口 Ul通過電壓采樣電路連接所述三相電能計(jì)量單元ADE，所述輸入接口 U2通過電壓隔離采樣電路連接所述三相電能計(jì)量單元ADE，所述輸入接口 Il通過第一電流采樣電路連接所述三相電能計(jì)量單元ADE，所述輸入接口 12通過第二電流采樣電路連接所述三相電能計(jì)量單元ADE ;所述鍵盤輸入電路連接所述微處理器MCU以進(jìn)行測(cè)量功能的選擇；所述液晶顯示器連接所述微處理器MCU用來顯示測(cè)量結(jié)果；所述電源管理單元連接所述微處理器MCU以便控制所述電源管理單元為所述主機(jī)電路提供電源電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能相位伏安表，其特征在于所述鍵盤輸入電路的輸入鍵盤為旋鈕式鍵盤，所述旋鈕式鍵盤上設(shè)置有測(cè)量交流電壓Ul的鍵位、測(cè)量交流電流Il的鍵位、自動(dòng)AUTO Φ鍵位、測(cè)量交流電流12的鍵位和測(cè)量交流電壓U2的鍵位。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種智能相位伏安表，它包括兩只鉗型電流互感器和一臺(tái)主機(jī)，所述主機(jī)包括外殼和主機(jī)電路，所述外殼的面板上設(shè)置有接線面板和液晶顯示器，所述接線面板包括有輸入接口U1、U2、I1和I2，所述主機(jī)電路包括有微處理器MCU、與所述微處理器MCU連接的三相電能計(jì)量單元ADE、鍵盤輸入電路和電源管理單元。該智能相位伏安表可自動(dòng)判別輸入信號(hào)和選擇測(cè)量的量限，克服了傳統(tǒng)相位伏安表因人工選擇量限和測(cè)量功能不當(dāng)而引起的測(cè)量精度不高和儀器易損壞的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R19/00GK202471793SQ20122004081
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者康健, 張保軍, 熊志宏, 董生懷, 閆章勇 申請(qǐng)人:鄭州萬(wàn)特電氣有限公司