專利名稱：電源監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及一種電源監(jiān)測(cè)裝置，特別是指一種可嵌置結(jié)合在一延長(zhǎng)線式電源插座或一不斷電式電源供應(yīng)器，以量測(cè)及計(jì)算該電源供應(yīng)裝置的負(fù)載用電狀況及顯示各項(xiàng)電器參數(shù)的電源監(jiān)測(cè)裝置。
傳統(tǒng)的電源延長(zhǎng)線僅是提供一種電源延伸插座的功能，其除了在該電源延長(zhǎng)線上配備數(shù)個(gè)插座之外，無(wú)其他任何功能。有些電源延長(zhǎng)線上雖然配有電源開(kāi)關(guān)，但僅是單純的控制插座有電源。在安全設(shè)計(jì)方面，有些電源延長(zhǎng)線配置有一種保險(xiǎn)絲，以防萬(wàn)一發(fā)生過(guò)電流的狀態(tài)時(shí)，能達(dá)到安全的目的。特別是在該習(xí)用的電源延長(zhǎng)線中，并無(wú)任何顯示該電源延長(zhǎng)線當(dāng)時(shí)負(fù)載狀況的功能。
再者，在市售的電腦設(shè)備中所普遍使用的不斷電式電源供應(yīng)器(UPS)，目前大部分只是在萬(wàn)一市電電源斷電時(shí)，單純提供緊急電源供應(yīng)，使用者對(duì)于該不斷電系統(tǒng)所連接負(fù)載的各項(xiàng)電器參數(shù)(例如電壓值、電流值、功率因數(shù)值等)都無(wú)法充分掌握。
本實(shí)用新型的目的即是提供一種能監(jiān)測(cè)電源狀況的監(jiān)測(cè)裝置，將本裝置附加在一般電源延長(zhǎng)線或是不斷電系統(tǒng)中時(shí)，可以讓使用者明確掌握用電狀況，以提高用電安全。
本實(shí)用新型的另一目的，是提供一種能顯示負(fù)載各項(xiàng)電器參數(shù)，這些電氣參數(shù)包括有電壓值、電流值、瓦特?cái)?shù)、當(dāng)前功率值、功率因素值、頻率、千瓦小時(shí)值和用電時(shí)間等。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的用以測(cè)量及計(jì)算一電源供應(yīng)裝置的負(fù)載用電狀況及顯示各項(xiàng)電氣參數(shù)的電源監(jiān)測(cè)裝置，其特點(diǎn)在于包括可嵌置結(jié)合在一延長(zhǎng)線式電源插座或一不斷電式電源供應(yīng)器的一嵌置盒體、設(shè)置于盒體內(nèi)的一電路基板、布設(shè)在該電路基板上用以量測(cè)、計(jì)算電源供應(yīng)裝置各項(xiàng)電氣參數(shù)的一控制電路，及可以將控制電路所偵測(cè)出的各項(xiàng)電氣參數(shù)顯示在顯示幕上的一顯示裝置。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型及實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明
圖1本實(shí)用新型的第一實(shí)施例立體圖；圖2本實(shí)用新型的第一實(shí)施例立體分解圖；圖3本實(shí)用新型嵌設(shè)在一延長(zhǎng)線式電源供應(yīng)器時(shí)立體圖；圖4本實(shí)用新型嵌設(shè)在一不斷電式電源供應(yīng)器時(shí)立體圖；圖5本實(shí)用新型的第二實(shí)施例立體圖；圖6本實(shí)用新型的第二實(shí)施例立體分解圖；圖7本實(shí)用新型的第三實(shí)施例立體分解圖；圖8本實(shí)用新型嵌置在一電源供應(yīng)器時(shí)剖視圖；圖9本實(shí)用新型控制電路框架圖；圖10本實(shí)用新型控制電路電原理圖。
以上各圖數(shù)字的含義1 電源監(jiān)測(cè)裝置11上殼體110 鏤空區(qū)域111 按鍵透孔112 彈性扣片113 透明板114 卡勾12下殼體2 電路基板20電路基板21操作按鍵21a 功能選擇按鍵21b 斷路電源設(shè)定按鍵
22隔絕泡棉23冷光板24顯示幕25導(dǎo)電排線26卡制孔3 電線4 延長(zhǎng)線式電源插座40開(kāi)口區(qū)域41電源插孔42電源開(kāi)關(guān)5 不斷電式電源供應(yīng)器50開(kāi)口區(qū)域51電源插孔52電源開(kāi)關(guān)6 罩體61卡制結(jié)構(gòu)62按鍵透孔80電源監(jiān)測(cè)電路81電源插頭82插座83過(guò)電源保護(hù)開(kāi)關(guān)801 電源電路802 電源放大器803 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器804 微處理器805 負(fù)載電流檢知電阻
806電壓放大器807模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器808零交越偵測(cè)電路809繼電器驅(qū)動(dòng)電路810發(fā)音裝置811時(shí)基信號(hào)發(fā)生器參見(jiàn)圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的第一實(shí)施例包括有一嵌置盒體，其由一上殼體11及一下殼體12所上下卡合而成，在該上殼體11頂部開(kāi)設(shè)有一鏤空區(qū)域110、以及數(shù)個(gè)按鍵透孔111。
在該上殼體11的其中一對(duì)應(yīng)外側(cè)壁面，設(shè)有卡制機(jī)構(gòu)，該卡制機(jī)構(gòu)包括有數(shù)個(gè)向外凸出的彈性扣片112。此外，在該上殼體11的鏤空區(qū)域110中亦可結(jié)合一透明板113。
一電路基板2，結(jié)合在該上殼體11與下殼體12所形成之內(nèi)部空間中，在該電路基板2上布設(shè)有一控制電路，可用以量測(cè)、計(jì)算電源供應(yīng)裝置之各項(xiàng)電氣參數(shù)。此實(shí)例中，也可包括有另一電路基板20，并由該電路基板20延伸出有數(shù)條電線3，以與電源供應(yīng)裝置之適當(dāng)電路節(jié)點(diǎn)連接。
在電路基板2上設(shè)置有數(shù)個(gè)操作按鍵21，且其頂部可凸伸出該上殼體11的按鍵透孔111，以供使用者操作(例如顯示模式切換、選擇等的控制)。
一顯示裝置嵌置在該電路基板2上，且恰對(duì)應(yīng)于該上殼體11的鏤空區(qū)域110，該顯示裝置包括有一隔絕泡棉22、一冷光板23、一LCD或LED顯示幕24、一道電排線25，這些構(gòu)件乃定位在該電路基板2上，可以將控制電路所偵測(cè)出的各項(xiàng)電氣參數(shù)顯示在顯示幕24上。
在應(yīng)用方面，第一實(shí)施例的電源監(jiān)測(cè)裝置1可嵌置結(jié)合在一延長(zhǎng)線式電源的供應(yīng)器4(如圖3所示)，該延長(zhǎng)線式電源供應(yīng)器4是在一適當(dāng)位置處開(kāi)設(shè)一開(kāi)口區(qū)域40，以供本實(shí)用新型的電源監(jiān)測(cè)裝置嵌固。通常在該延長(zhǎng)線式電源供應(yīng)器4上亦包括有數(shù)個(gè)電源插孔41，以供電氣負(fù)載插置，另有些亦包括有一電源開(kāi)關(guān)42。
本實(shí)用新型的第一實(shí)施例亦可嵌置結(jié)合在一不斷式電源供應(yīng)器5(如圖4所示)，該不斷式電源供應(yīng)器5在前方面板的適當(dāng)位置處開(kāi)設(shè)一開(kāi)口區(qū)域50，以供本實(shí)用新型的電源監(jiān)測(cè)裝置1嵌固。通常在該不斷電式電源供應(yīng)器5上包括有數(shù)個(gè)電源插孔51，以及一電源開(kāi)關(guān)52。
參見(jiàn)圖5、6，本實(shí)用新型的第二實(shí)施例立體圖和立體分解圖。此一實(shí)施例的大部分結(jié)構(gòu)皆與前述的第一實(shí)施例相同，故相同構(gòu)件冠以相同的編號(hào)，其差異在于其嵌置盒體包括有一上殼體11，并在該上殼體11的兩對(duì)應(yīng)側(cè)壁底緣向下凸伸出卡勾114，可用以勾持住電路基板2，形成一整合單體，以便于嵌置結(jié)合在延長(zhǎng)線式電源供應(yīng)器或是不斷電式電源供應(yīng)器。至于其它的結(jié)構(gòu)與構(gòu)件與前述的第一實(shí)施例相同。
該電路基板2除了以卡勾114予以定位外，亦可采用習(xí)知的螺絲鎖固方式與上殼體11結(jié)合。此外，該電路基板2的底面除了直接焊固電線3以外，亦可以插腳(pin)的方式凸伸出該電路基板2，以供插置或連接延伸的電線。
參見(jiàn)附圖7，本實(shí)用新型的第三實(shí)施例立體分解圖。在此一實(shí)施例中，其電路基板2的大部分結(jié)構(gòu)皆與前述的第一或第二實(shí)施例相同，在其上皆設(shè)有隔絕泡棉22、一冷光板23、一LCD或LED顯示幕24，一道電排線25等構(gòu)件。而此一實(shí)施例的嵌置盒體則是呈一罩體6的形態(tài)，其罩體6亦可開(kāi)設(shè)有數(shù)個(gè)按鍵透孔62可供操作按鍵21凸伸出。
當(dāng)整個(gè)裝置嵌置結(jié)合在一應(yīng)用的電源供應(yīng)器中時(shí)(例如一延長(zhǎng)線式供應(yīng)器4的一開(kāi)口區(qū)域40中)，該罩體6可與電源供應(yīng)器的板面呈同一平面(如圖8所示)。
參見(jiàn)圖9，本實(shí)用新型的控制電路框架圖，其主要包括一電源監(jiān)測(cè)電路80，該電源監(jiān)測(cè)電路80連接于電源插頭81之電源線L1、L2，以監(jiān)測(cè)插置在插座82e的電氣負(fù)載用電狀況及各項(xiàng)電氣參數(shù)?？刂齐娐芬嗫砂ㄓ斜Ｗo(hù)電路的設(shè)計(jì)，例如可在該電源線L1、L2處設(shè)一過(guò)電源保護(hù)開(kāi)關(guān)83，以在當(dāng)該電源監(jiān)測(cè)電路80檢測(cè)到電流超過(guò)一預(yù)定值時(shí)，產(chǎn)生一控制信號(hào)，以切斷負(fù)載電流。
參見(jiàn)圖10，本實(shí)用新型的控制電路圖。一電源電路801可將電源線L1、L2之交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，以供應(yīng)控制電路所需之工作電源。
一電流放大器802，是一運(yùn)算放大器，連接成差動(dòng)放大器型式，它采用LM324，可用來(lái)偵測(cè)流至電器負(fù)載之電流值，其輸入為電流流經(jīng)負(fù)載電流檢知電阻805的上電壓信號(hào)，輸出經(jīng)一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器803將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以送至微處理器804中。
一電壓放大器806，是一運(yùn)算放大器，可將其連接成關(guān)動(dòng)式放大器型式，它采用LM324，其兩輸入端并聯(lián)連接在電源線L1、L2，以偵測(cè)電源的電壓值，并將該電壓值經(jīng)一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器807將模擬形態(tài)的電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再送到微處理器804中。
一零交越偵測(cè)電路808，是一電壓比較器，可采用LM311，其兩輸入端并聯(lián)連接在電源線L1、L2，以偵測(cè)該電源電壓的零交越時(shí)間點(diǎn)，其輸出訊號(hào)被送到微處理器804中，以供微處理器804在計(jì)算處理各項(xiàng)數(shù)據(jù)時(shí)用。
本實(shí)用新型的按鍵組可包括有一功能選擇按鍵21a，可供使用者切換選擇不同之功能。另包括有一斷路電流設(shè)定按鍵21b，可供使用者依實(shí)際之需要而設(shè)定的電路電流值。當(dāng)負(fù)載電流超過(guò)該預(yù)設(shè)的斷路電流值時(shí)，則可由過(guò)電流保護(hù)開(kāi)關(guān)83切斷送至負(fù)載的電源。
該微處理器804，用作前述各電路所送來(lái)的信號(hào)接收、各項(xiàng)數(shù)據(jù)的計(jì)算處理及顯示控制用。它采用單片中央處理器80C32，其內(nèi)部包含運(yùn)算單元、記憶、輸入/輸出界面等，以執(zhí)行電壓、電流值的運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果送至顯示單元顯示。過(guò)電流保護(hù)開(kāi)關(guān)83的開(kāi)關(guān)狀態(tài)受該微處理器804的一控制信號(hào)經(jīng)一繼電器驅(qū)動(dòng)電路809所控制。809可使用一般的電晶體，以驅(qū)動(dòng)過(guò)電流保護(hù)開(kāi)關(guān)鍵83。
兩個(gè)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器803、807采用AD678，為12位取樣比較/數(shù)字換轉(zhuǎn)器，其分別接至電壓與電流放大器802、806，它們的輸出分別接至微處理器804。
一時(shí)基信號(hào)產(chǎn)生器811，為12M振蕩器，可采用NDK-12MHZ，它產(chǎn)生一時(shí)基信號(hào)，提供給微處理器804作為時(shí)間計(jì)算、顯示時(shí)基信號(hào)。
在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施實(shí)例中，微處理器804在取得各項(xiàng)電報(bào)參數(shù)并經(jīng)轉(zhuǎn)換、計(jì)算后，可將電壓值、電流值、瓦特?cái)?shù)、頻率、當(dāng)前功率值、功率因素值、千瓦小時(shí)值、用電時(shí)間等顯示在顯示器24上，且可透過(guò)一發(fā)音裝置810發(fā)出通知或警示聲。
由上述的控制電路，使本實(shí)用新型的電源監(jiān)測(cè)裝置可偵測(cè)一延長(zhǎng)線式電流供應(yīng)裝置或是一不斷電式電源供應(yīng)裝置的用電狀況，并由顯示器顯示負(fù)載的各項(xiàng)用電狀況為數(shù)據(jù)，如此可使用者很清楚地知道該電源供應(yīng)裝置的用電狀況。
權(quán)利要求1.用以測(cè)量及計(jì)算一電源供應(yīng)裝置的負(fù)載用電狀況及顯示各項(xiàng)電氣參數(shù)的電源監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于包括可嵌置結(jié)合在一延長(zhǎng)線式電源插座或一不斷電式電源供應(yīng)器的一嵌置盒體、設(shè)置于盒體內(nèi)的一電路基板、布設(shè)在該電路基板上用以量測(cè)、計(jì)算電源供應(yīng)裝置各項(xiàng)電氣參數(shù)的一控制電路，及可將控制電路所偵測(cè)出的各項(xiàng)電氣參數(shù)顯示在顯示幕上的一顯示裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于上述的一嵌置盒體，其可由一上殼體與一下殼體對(duì)合而成，其上殼體的頂部開(kāi)設(shè)有一鏤空區(qū)域以及數(shù)個(gè)按鍵透孔。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于在該上殼體的其中一對(duì)應(yīng)外側(cè)壁面，設(shè)有卡制機(jī)構(gòu)，該卡制機(jī)構(gòu)包括有數(shù)個(gè)向外凸出的彈性扣片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于上述的一嵌置盒體還可以是一上殼體，其頂部開(kāi)設(shè)有一鏤空區(qū)域、以及數(shù)個(gè)按鍵透孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于在該上殼體的兩對(duì)應(yīng)側(cè)壁底緣向下凸伸出卡勾，可用以勾持住電路基板，形成一整合單體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于上述的一嵌置盒體還可為一罩體，結(jié)合在上述電路基板上，并恰可罩覆該顯示裝置及操作按鍵的區(qū)域，該罩體開(kāi)設(shè)有數(shù)個(gè)按鍵孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于上述一電路基板，設(shè)于該上殼體與下殼體所形成的內(nèi)部空間，該電路基板延伸出有電線，并延伸出該嵌制盒體的下殼體外。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于上述一控制電路主要包括一微處理器、并接在電源兩端且其信號(hào)輸出經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器接到上述微處理器的電流放大器和電壓放大器及兩端并接在電源線上，偵測(cè)電源電壓的零交越時(shí)間點(diǎn)的零交越偵測(cè)電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于上述的顯示裝置包括一隔絕泡棉、一冷光板、一LCD或LED顯示幕、一道電排線，這些構(gòu)件均定位在該電路基板上。
專利摘要一種電源監(jiān)測(cè)裝置包括有一嵌置盒體、一電路基板、一控制電路、一顯示裝置,該裝置可嵌置結(jié)合在一延長(zhǎng)線式電源插座或一不斷電式電源供應(yīng)器,以量測(cè)及計(jì)算該電源供應(yīng)裝置的負(fù)載用電狀況及顯示各項(xiàng)電氣參數(shù)。嵌置盒體開(kāi)設(shè)有一鏤空區(qū)域,以及數(shù)個(gè)按鍵透孔,而顯示裝置是嵌置在該電路基板上、且恰對(duì)應(yīng)于該嵌置盒體的鏤空區(qū)域,以將該控制電路所偵測(cè)出的各項(xiàng)電氣參數(shù)顯示幕上。數(shù)個(gè)操作按鍵,布置在該電路基板上,并凸伸出該嵌置盒體的按鍵透孔,以供使用者操作。
文檔編號(hào)G06F1/28GK2444271SQ0024346
公開(kāi)日2001年8月22日 申請(qǐng)日期2000年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月17日
發(fā)明者劉英彰 申請(qǐng)人:劉英彰