專利名稱：功耗采集模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對電源的外網(wǎng)輸入功耗進行實時測量和監(jiān)控的技術， 具體地說是一種功耗采集模塊。
2背景技術：
一般電器的電源電路包括外部的交流電網(wǎng)輸入線和電源內(nèi)部的整流濾波電 路、開關變換電路、誤差放大電路及相應的電子器件。外部交流電網(wǎng)輸入線分 火線和零線，分別連接電源的內(nèi)部電路。
為了保證服務器、大型電子測量儀器等電器安全穩(wěn)定的運行，需要對這些 電源的輸入電流、輸入電壓及輸入功率進行測量和監(jiān)控。對電源進行測量和監(jiān) 控的部位是電源外部的輸入線，往往在電源上的外部交流電網(wǎng)輸入線上接上專 用的測量工具，達到檢測和監(jiān)控電源輸入穩(wěn)定性的目的。
由于對電源的輸入電流或輸入電壓測量需要專用的測量工具，而且輸入功 耗需要及時的計算，所以這種測量檢測方法的缺點是顯而易見的其測量成本 高、操作繁瑣，占用設備空間，在生產(chǎn)工作中不易推廣使用。
3、 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是克服上述缺點，提供一種不需外部工具就能自主測量 電源的各種輸入?yún)?shù)，并根據(jù)這些參數(shù)實時計算出功耗并顯示的功耗采集模塊。
本實用新型的技術方案是按以下方式實現(xiàn)的，功耗采集模塊由數(shù)據(jù)采集模 塊和處理顯示模塊組成，數(shù)據(jù)采集模塊連接在采集的電路中，數(shù)據(jù)采集模塊的 信號輸出線連接處理顯示模塊。數(shù)據(jù)采集模塊對輸入電流、電流采集并變比為 適當值，然后轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號，通過處理顯示模塊計算并顯示。
上述的數(shù)據(jù)采集模塊由電流互感器、電流電壓轉(zhuǎn)換器、電壓放大器依次連 接組成，用于將輸入電流變比的電流互感器串接在交流電零線或火線上，將交 流電流轉(zhuǎn)換為直流電壓的電流電壓轉(zhuǎn)換器連接電流互感器的輸出端，用于將直 流電壓信號放大的電壓放大器連接電流電壓轉(zhuǎn)換器。處理顯示模塊由將功耗采 集器對輸入電流采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、對數(shù)字信號進 行計算處理的單片機和將功耗計算結(jié)果進行顯示的LCD顯示器依次串聯(lián)組成。
本實用新型的數(shù)據(jù)采集模塊還可以是由電流采集單元和電壓采集單元組 成；用于將輸入電流變比的電流互感器串接在交流電零線或火線上，將交流電 流轉(zhuǎn)換為直流電壓的電流電壓轉(zhuǎn)換器連接電流互感器的輸出端，用于將直流電壓信號放大的電壓放大器連接電流電壓轉(zhuǎn)換器；電壓采集單元由降壓變壓器、 整流濾波器、電壓放大器依次連接組成，將輸入電壓變比的降壓變壓器并聯(lián)接 在輸入電路中，將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓的整流濾波器連接降壓變壓器的輸 出端，用于直流電壓放大的電壓放大器連接整流濾波器。處理顯示模塊由將數(shù) 據(jù)采集模塊對輸入電流和電壓采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、 對數(shù)字信號進行計算處理的單片機和將功耗計算結(jié)果進行顯示的LCD顯示器依 次串聯(lián)組成。
本實用新型的優(yōu)點是-
1、 無需使用專用測量工具，實現(xiàn)測量工作自動化，通過將數(shù)據(jù)傳輸接口連 接處理顯示模塊，測量結(jié)果直觀簡單；
2、 技術方案的電路簡單，易于實現(xiàn)，成本低；
3、 數(shù)據(jù)采集模塊實現(xiàn)集成化，接口化，采集的參數(shù)通過接口輸出到處理顯 示模塊，維護方便，占用空間小；
4、 增加產(chǎn)品特色，為客戶增加附加值，提高產(chǎn)品競爭力。
附圖1為功耗采集模塊優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為功耗采集模塊另一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中的標記分別表示數(shù)據(jù)采集模塊101、電流互感器102、電流電壓轉(zhuǎn) 換器103、電壓放大器104、數(shù)據(jù)傳輸接口105、處理顯示模塊106、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 107、單片機108、 LCD顯示器109、電流采集單元201、電壓采集單元202、降壓 變壓器203、整流濾波器204。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的功耗采集模塊作以下詳細說明。 本實用新型的功耗采集模塊由數(shù)據(jù)采集模塊和處理顯示模塊組成，數(shù)據(jù)采 集模塊連接在采集的電路中，數(shù)據(jù)采集模塊的信號輸出線連接處理顯示模塊。 數(shù)據(jù)采集模塊對輸入電流、電流采集并變比為適當值，然后轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號， 通過處理顯示模塊計算并顯示。
數(shù)據(jù)采集模塊分電流采集單元和電壓采集單元
1 、電流采集首先通過電流互感器將輸入電流取出來，然后將交流電流 進行I/V (電流/電壓)轉(zhuǎn)換得到直流電壓，再進行合理放大，即得到電流有效 值的采樣；
2、電壓采集通過降壓變壓器將輸入電壓取出來，然后經(jīng)過整流濾波將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，再進行合理放大，即得到電壓有效值的采樣；
處理顯示模塊將采集到的電壓和電流模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，計算其乘
積得到功耗并顯示。
由于我們一般采用220V交流市電，電壓變化不明顯，因此對于電壓的采集
可以省略，運算時只取固定值220V。 實施例1
如附圖1所示，數(shù)據(jù)采集模塊101由電流互感器102、電流電壓轉(zhuǎn)換器103、 電壓放大器104和數(shù)據(jù)傳輸接口 105依次連接組成，用于將輸入電流變比的電 流互感器102串接在交流電零線或火線上，將交流電流轉(zhuǎn)換為直流電壓的電流 電壓轉(zhuǎn)換器103連接電流互感器102的輸出端，用于將直流電壓信號放大的電 壓放大器104連接電流電壓轉(zhuǎn)換器103。數(shù)據(jù)采集模塊101通過數(shù)據(jù)傳輸接口 105連接處理顯示模塊106，處理顯示模塊106由將功耗采集器對輸入電流采集 的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器107、對數(shù)字信號進行計算處理的單片 機108和將功耗計算結(jié)果進行顯示的LCD顯示器109依次串聯(lián)組成。
實施例2
如附圖2所示，本實用新型的實施方式還可以是數(shù)據(jù)采集模塊101由電流 采集單元201和電壓采集單元202組成；用于將輸入電流變比的電流互感器102 串接在交流電零線或火線上，將交流電流轉(zhuǎn)換為直流電壓的電流電壓轉(zhuǎn)換器103 連接電流互感器102的輸出端，用于將直流電壓信號放大的電壓放大器104連 接電流電壓轉(zhuǎn)換器103;電壓采集單元202由降壓變壓器203、整流濾波器204、 電壓放大器依次連接組成，將輸入電壓變比的降壓變壓器203并聯(lián)接在輸入電 路中，將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓的整流濾波器204連接降壓變壓器203的輸 出端，用于直流電壓放大的電壓放大器連接整流濾波器204。數(shù)據(jù)采集模塊IOI 通過數(shù)據(jù)傳輸接口 105連接處理顯示模塊106，處理顯示模塊由將數(shù)據(jù)采集模塊 對輸入電流和電壓采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器107、對數(shù)字信 號進行計算處理的單片機108和將功耗計算結(jié)果進行顯示的LCD顯示器109依 次串聯(lián)組成。
本實用新型的功耗采集模塊設計合理、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、使用方便， 因而，具有很好的推廣使用價值。
權(quán)利要求1、功耗采集模塊，其特征在于由數(shù)據(jù)采集模塊和處理顯示模塊組成，數(shù)據(jù)采集模塊連接在采集的電路中，數(shù)據(jù)采集模塊的信號輸出線連接處理顯示模塊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功耗采集模塊，其特征在于采集模擬信號的數(shù)據(jù) 采集模塊由電流互感器、電流電壓轉(zhuǎn)換器、電壓放大器依次連接組成，用于將 輸入電流變比的電流互感器串接在交流電零線或火線上，將交流電流轉(zhuǎn)換為直 流電壓的電流電壓轉(zhuǎn)換器連接電流互感器的輸出端，用于將直流電壓信號放大 的電壓放大器連接電流電壓轉(zhuǎn)換器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功耗采集模塊，其特征在于數(shù)據(jù)采集模塊由電流采集單元和電壓采集單元組成；用于將輸入電流變比的電流互感器串接在交流 電零線或火線上，將交流電流轉(zhuǎn)換為直流電壓的電流電壓轉(zhuǎn)換器連接電流互感器的輸出端，用于將直流電壓信號放大的電壓放大器連接電流電壓轉(zhuǎn)換器；電壓采集單元由降壓變壓器、整流濾波器、電壓放大器依次連接組成，將輸入電 壓變比的降壓變壓器并聯(lián)接在輸入電路中，將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓的整流 濾波器連接降壓變壓器的輸出端，用于直流電壓放大的電壓放大器連接整流濾 波器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的功耗采集模塊，其特征在于處理顯示模塊由將功 耗采集器對輸入電流采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、對數(shù)字信 號進行計算處理的單片機和將功耗計算結(jié)果進行顯示的LCD顯示器依次串聯(lián)組 成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的功耗采集模塊，其特征在于處理顯示模塊由將數(shù) 據(jù)采集模塊對輸入電流和電壓采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、 對數(shù)字信號進行計算處理的單片機和將功耗計算結(jié)果進行顯示的LCD顯示器依 次串聯(lián)組成。
專利摘要本實用新型提供一種功耗采集模塊，由數(shù)據(jù)采集模塊和處理顯示模塊組成，數(shù)據(jù)采集模塊連接在采集的電路中，數(shù)據(jù)采集模塊的信號輸出線連接處理顯示模塊。數(shù)據(jù)采集模塊對輸入電流、電流采集并變比為適當值，然后輸入處理顯示模塊。處理顯示模塊將采集到的電壓和電流模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，計算其乘積得到功耗并顯示。該功耗采集模塊設計合理、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，適合服務器、大型電子設備和儀器對輸入功耗作測量監(jiān)控用，因而，具有很好的推廣使用價值。
文檔編號G01R19/00GK201141891SQ20082002202
公開日2008年10月29日 申請日期2008年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月3日
發(fā)明者吳明生, 林楷智 申請人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司