專利名稱：功率測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及功率測量裝置，屬于電氣測量領域。
背景技術：
電氣測量系統的功率測量裝置要獲取的結果是有功功率、無功功率、視在功率及電壓信號和電流信號的相位差，目前大多采用的技術手段是同步采集電流信號和電壓信號，利用電流互感器或霍爾電流傳感器采集電流信號，利用電壓互感器或霍爾電壓傳感器采集電壓信號，但是電流/電壓互感器、霍爾電流/電壓傳感器在電氣測量系統中應用具有一定的局限性，電流/電壓互感器受到頻帶的限制只能檢測額定頻率±5%附近頻帶的電流/電壓信號，且信號為非直流信號；霍爾電流/電壓傳感器使用的頻帶為Ο-lOOkHz，雖然能夠滿足現有電氣測量頻帶要求和電流控制精度，但是它很難在整個頻帶和量程范圍內滿足高精度的測量要求。而且它們的應用成本都很高。
發明內容本實用新型目的是為了解決目前測量功率的電流/電壓互感器、霍爾電流/電壓傳感器應用局限性及應用成本高的問題，提供了一種功率測量裝置。本實用新型所述功率測量裝置，它包括分流器、分壓器、電流信號調理電路、電壓信號調理電路、電流A/D轉換電路、電壓A/D轉換電路和處理器，分流器的采樣電阻Ri兩端引出線為分流器的電壓信號輸出端，所述分流器的電壓信號輸出端與電流信號調理電路的輸入端相連，電流信號調理電路的輸出端與電流A/D轉換電路的模擬量輸入端相連，A/D轉換電路的數字量輸出端與處理器的電流信號輸入端相連；分壓器的分壓電阻Rv兩端引出線為分壓器的電壓信號輸出端，所述分壓器的電壓信號輸出端與電壓信號調理電路的輸入端相連，電壓信號調理電路的輸出端與電壓A/D轉換電路的模擬量輸入端相連，電壓A/D轉換電路的數字量輸出端與處理器的電壓信號輸入端相連；處理器的同步采樣控制端同時與電流A/D轉換電路的電流采樣控制端和電壓A/D轉換電路的電壓采樣控制端相連。本實用新型的優點:由處理器控制分流器/分壓器同時采樣獲得電壓信號，并在后臺進行處理，在現場直接獲得要用到的結果，即有功功率、無功功率、視在功率及電壓信號和電流信號的相位差，這樣，不會因為長距離傳輸時導致線路壓降，保證了測量的高精度。而且應用成本很低廉。
圖1是本實用新型所述功率測量裝置的結構示意圖。圖2是分流器和分壓器的測量原理圖。
具體實施方式
具體實施方式
一:下面結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述功率測量裝置，它包括分流器1、分壓器2、電流信號調理電路3、電壓信號調理電路4、電流A/D轉換電路5、電壓A/D轉換電路6和處理器7，分流器I的采樣電阻Ri兩端引出線為分流器I的電壓信號輸出端，所述分流器I的電壓信號輸出端與電流信號調理電路3的輸入端相連，電流信號調理電路3的輸出端與電流A/D轉換電路5的模擬量輸入端相連，A/D轉換電路5的數字量輸出端與處理器7的電流信號輸入端相連；分壓器2的分壓電阻Rv兩端引出線為分壓器2的電壓信號輸出端，所述分壓器2的電壓信號輸出端與電壓信號調理電路4的輸入端相連，電壓信號調理電路4的輸出端與電壓A/D轉換電路6的模擬量輸入端相連，電壓A/D轉換電路6的數字量輸出端與處理器7的電壓信號輸入端相連；處理器7的同步采樣控制端同時與電流A/D轉換電路5的電流采樣控制端和電壓A/D轉換電路6的電壓采樣控制端相連。本實用新型裝置實現的是功率的測量，功率的測量需要采集兩個信號，一個電流信號，一個是電壓信號，本實施方式中，用分流器I采集電流信號，用分壓器2采集電壓信號，，參見圖2說明其測量原理。分流器I具有采樣電阻Ri，分流器I的采樣電阻Ri串聯于被測的回路中，知道所述采樣電阻Ri兩端的分流電壓Ui即可求得電流i，i =Ui/Ri，采樣所述采樣電阻Ri兩端的電壓信號輸送給電流信號調理電路3。分壓器2的全部電阻為RT，并聯在需要測量的回路中，電阻Rt兩端被測電壓為U，分壓電阻Rv是電阻Rt的一部分，分壓電阻Rv兩端的分壓電壓為uv，采集分壓電阻Rv兩端的分壓電壓Uv輸送給電壓信號調理電路4，uv = UXRT/RV，一般分壓電阻&的阻值很小，這樣就可以實現高壓的測量。經過A/D轉換后的電流信號和電壓信號同時送給處理器7，獲取功率。
具體實施方式
二:本實施方式對實施方式一作進一步說明，處理器7采用DSP數字信號處理器實現。
權利要求1.功率測量裝置，其特征在于，它包括分流器(1)、分壓器(2)、電流信號調理電路(3)、電壓信號調理電路(4)、電流A/D轉換電路(5)、電壓A/D轉換電路(6)和處理器(7)， 分流器(I)的采樣電阻Ri兩端引出線為分流器(1)的電壓信號輸出端，所述分流器(1)的電壓信號輸出端與電流信號調理電路⑶的輸入端相連，電流信號調理電路⑶的輸出端與電流A/D轉換電路(5)的模擬量輸入端相連，A/D轉換電路5的數字量輸出端與處理器(7)的電流信號輸入端相連； 分壓器(2)的分壓電阻Rv兩端引出線為分壓器(2)的電壓信號輸出端，所述分壓器(2)的電壓信號輸出端與電壓信號調理電路⑷的輸入端相連，電壓信號調理電路⑷的輸出端與電壓A/D轉換電路(6)的模擬量輸入端相連，電壓A/D轉換電路(6)的數字量輸出端與處理器(7)的電壓信號輸入端相連； 處理器(7)的同步采樣控制端同時與電流A/D轉換電路(5)的電流采樣控制端和電壓A/D轉換電路￠)的電壓采樣控制端相連。
2.根據權利要求1所述功率測量裝置，其特征在于，處理器(7)采用DSP數字信號處理器實現。
專利摘要功率測量裝置，屬于電氣測量領域，本實用新型為解決目前測量功率的電流/電壓互感器、霍爾電流/電壓傳感器應用局限性及應用成本高的問題。本實用新型包括分流器、分壓器、電流信號調理電路、電壓信號調理電路、電流A/D轉換電路、電壓A/D轉換電路和處理器，分流器的采樣電阻Ri兩端引出線為分流器的電壓信號輸出端，該電壓信號經電流信號調理電路、電流A/D轉換電路輸出給處理器；分壓器的分壓電阻Rv兩端引出線為分壓器的電壓信號輸出端，該電壓信號經電壓信號調理電路的輸入端相連、電壓A/D轉換電路輸出給處理器；處理器的同步采樣控制端同時與電流A/D轉換電路的電流采樣控制端和電壓A/D轉換電路的電壓采樣控制端相連。
文檔編號G01R21/133GK203012011SQ20132001578
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月14日 優先權日2013年1月14日
發明者李丹, 范大鵬, 劉忠艷 申請人:黑龍江科技學院