專利名稱：一種多通道功率分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多通道功率或功耗分析儀，具體涉及一種能支持多個(gè)用電設(shè)備同時(shí)測(cè)量的功率或功耗分析儀。
背景技術(shù)：
電能是人們?nèi)粘Ｉ詈凸I(yè)生產(chǎn)中的主要能源，在現(xiàn)代社會(huì)起著越來越重要的作用，隨著社會(huì)對(duì)電力需求的不斷增長(zhǎng)，電能緊缺問題日趨嚴(yán)重，極大地制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。特別是日常使用的低功耗家用電器，人們對(duì)它們?cè)谑褂眠^程中功耗的變化情況了解甚少，比如:不同類型的手機(jī)，待機(jī)時(shí)間是不一樣的，如何做到延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間，這就需要對(duì)其在使用過程中功耗的變化情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的測(cè)量與分析；有時(shí)會(huì)有多個(gè)用電設(shè)備協(xié)同工作的情況，它們所消耗的電能又是怎樣變化的，這就需要實(shí)現(xiàn)多個(gè)通道同時(shí)測(cè)量與分析?，F(xiàn)有的電能計(jì)量設(shè)備雖然很多，但支持多個(gè)用電設(shè)備同時(shí)測(cè)量的較少，因?yàn)橛秒娫O(shè)備的供電接口種類繁多，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，并且價(jià)格比較昂貴，需要專業(yè)人員操作。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種能有效支持多個(gè)用電設(shè)備同時(shí)測(cè)量的功率分析儀。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種多通道功率分析儀，該多通道功率分析儀設(shè)于供電電源和用電設(shè)備之間，包括多組接口單元和功率測(cè)量分析單元；每組接口單元包括兩個(gè)分別設(shè)于功率測(cè)量分析單元兩側(cè)的接口 ；多通道功率分析儀通過每組接口單元的兩個(gè)接口分別與對(duì)應(yīng)的供電電源和用電設(shè)備相連。其中，功率測(cè)量分析單元包括多個(gè)電流調(diào)理模塊、多個(gè)電壓調(diào)理模塊、多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊、MCU控制模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊；多個(gè)電流調(diào)理模塊和多個(gè)電壓調(diào)理模塊依次通過多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊、MCU控制模塊與數(shù)據(jù)顯示模塊相連；各電壓調(diào)理模塊和電流調(diào)理模塊通過接口單元與對(duì)應(yīng)的供電電源和用電設(shè)備相連。接口單元選自USB接口、DC孔、接線端子或品字型插座。接口單元可為4組，分別為USB接口、DC孔、接線端子和品字型插座。上述功率測(cè)量分析單元還包括電源模塊、輸入模塊和通訊接口 ；電源模塊分別與所述多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊和MCU控制模塊相連；通訊接口和輸入模塊均與MCU控制模塊相連。MCU控制模塊包括微處理器和閃存；閃存與微處理器相連；MCU控制模塊通過微處理器分別與多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊相連。本實(shí)用新型多通道功率分析儀相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型通過多組不同的接口單元，針對(duì)不同的接口，能夠?qū)ν瑫r(shí)工作的用電設(shè)備所消耗的功率進(jìn)行同步測(cè)量，利用數(shù)據(jù)顯示模塊實(shí)時(shí)顯示；同時(shí)可通過通訊接口與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)記錄、分析功耗的變化、諧波的影響等；且可利用輸入模塊實(shí)現(xiàn)設(shè)定、查詢等功能。本實(shí)用新型多通道功率分析儀能夠?qū)Χ鄠€(gè)同時(shí)工作的用電設(shè)備所消耗的功率進(jìn)行同時(shí)測(cè)量與分析，為用電設(shè)備的設(shè)計(jì)和使用提供了一種降低功耗的分析和輔助設(shè)計(jì)工具，從而達(dá)到節(jié)約電能的目的。

圖1為本實(shí)用新型多通道功率分析儀的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型多通道功率分析儀在使用時(shí)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型多通道功率分析儀進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示，本實(shí)用新型多通道功率分析儀包括多組接口單元和功率測(cè)量分析單元。功率測(cè)量分析單元包括多個(gè)電流調(diào)理模塊、多個(gè)電壓調(diào)理模塊、多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊、MCU控制模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、電源模塊、輸入模塊和通訊接口。每組接口單元包括兩個(gè)接口，每個(gè)供電電源通過其中一個(gè)接口與對(duì)應(yīng)的電流調(diào)理模塊和電壓調(diào)理模塊相連，該電流調(diào)理模塊通過另一個(gè)接口與對(duì)應(yīng)的用電設(shè)備相連。結(jié)合圖2，接口單元為4組，為兩個(gè)USB接口、兩個(gè)DC孔、兩個(gè)接線端子和兩個(gè)品字型插座，分別與四組供電電源和用電設(shè)備相連。對(duì)USB接口，功率測(cè)量時(shí)只對(duì)其中的電源功率進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)不影響其中的信號(hào)線上的信號(hào)傳輸，也就是從輸入到輸出信號(hào)線是直通的，而電源經(jīng)過調(diào)理模塊進(jìn)行調(diào)理和測(cè)量。電流調(diào)理模塊和電壓調(diào)理模塊依次通過多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊、MCU控制與數(shù)據(jù)顯示模塊相連。電源模塊分別與多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊和MCU控制模塊相連，進(jìn)行供電。通訊接口和輸入模塊均與MCU控制模塊相連。MCU控制模塊包括微處理器和閃存；閃存與微處理器相連；MCU控制模塊通過微處理器分別與多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊相連。工作時(shí)，從負(fù)載處得到的電壓和電流參數(shù)分別經(jīng)過電壓調(diào)理模塊和電源調(diào)理模塊進(jìn)行調(diào)理，繼而經(jīng)過具有多通道同步轉(zhuǎn)換功能的多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)據(jù)送入MCU控制模塊的閃存進(jìn)行保存，通過數(shù)據(jù)的校驗(yàn)后即可進(jìn)行后續(xù)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)計(jì)算處理，最后通過通訊接口與上位機(jī)通信傳輸數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)顯示模塊(可采用顯示器)上顯示功率等參數(shù)，至此完成一次功耗測(cè)量任務(wù)。在上位機(jī)上可再通過軟件程序?qū)λ鶞y(cè)的功率參數(shù)等進(jìn)行諧波分析，且可通過輸入模塊(可采用鍵盤)進(jìn)行設(shè)定、查詢，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)同時(shí)工作、接口不同的用電設(shè)備所消耗功率的同時(shí)測(cè)量，能夠有效達(dá)到記錄、分析、查詢功耗的變化、諧波的影響等功能。
權(quán)利要求1.一種多通道功率分析儀，所述多通道功率分析儀設(shè)于供電電源和用電設(shè)備之間；其特征在于:所述多通道功率分析儀包括多組接口單元和功率測(cè)量分析單元；所述每組接口單元包括兩個(gè)分別設(shè)于功率測(cè)量分析單元兩側(cè)的接口 ；所述多通道功率分析儀通過每組接口單元的兩個(gè)接口分別與對(duì)應(yīng)的供電電源和用電設(shè)備相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道功率分析儀，其特征在于:所述功率測(cè)量分析單元包括多個(gè)電流調(diào)理模塊、多個(gè)電壓調(diào)理模塊、多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊、MCU控制模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊；所述多個(gè)電流調(diào)理模塊和多個(gè)電壓調(diào)理模塊依次通過多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊、MCU控制模塊與數(shù)據(jù)顯示模塊相連；所述各電壓調(diào)理模塊和電流調(diào)理模塊通過接口單元與對(duì)應(yīng)的供電電源和用電設(shè)備相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多通道功率分析儀，其特征在于:所述接口單元選自USB接口、DC孔、接線端子或品字型插座。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多通道功率分析儀，其特征在于:所述接口單元為4組，分別為USB接口、DC孔、接線端子和品字型插座。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多通道功率分析儀，其特征在于:所述功率測(cè)量分析單元還包括電源模塊、輸入模塊和通訊接口 ；所述電源模塊分別與所述多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊和MCU控制模塊相連；所述通訊接口和輸入模塊均與所述MCU控制模塊相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多通道功率分析儀，其特征在于:所述MCU控制模塊包括微處理器和閃存；所述閃存與微處理器相連；所述MCU控制模塊通過微處理器分別與多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多通道功率分析儀，該多通道功率分析儀設(shè)于供電電源和用電設(shè)備之間，包括多組接口單元和功率測(cè)量分析單元；每組接口單元包括兩個(gè)分別設(shè)于功率測(cè)量分析單元兩側(cè)的接口；多通道功率分析儀通過每組接口單元的兩個(gè)接口分別與對(duì)應(yīng)的供電電源和用電設(shè)備相連。本實(shí)用新型多通道功率分析儀能夠?qū)Χ鄠€(gè)同時(shí)工作的用電設(shè)備所消耗的功率進(jìn)行同時(shí)測(cè)量與分析，為用電設(shè)備的設(shè)計(jì)和使用提供了一種降低功耗的分析和輔助設(shè)計(jì)工具，從而達(dá)到節(jié)約電能的目的。
文檔編號(hào)G01R23/16GK203054077SQ20132005834
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者張自嘉, 朱莉, 王旭, 姚佳 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)