一種超低功率測試功率表的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及功率測試技術(shù)，尤其涉及一種超低功率測試功率表，其包括若干個數(shù)據(jù)采集通道、與每個數(shù)據(jù)采集通道對應(yīng)的用于數(shù)字隔離及電源隔離的隔離電路、MCU芯片、鍵盤、顯示器，隔離電路的輸入端通過對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集通道與被測設(shè)備連接，隔離電路的輸出端均通過總線與MCU芯片的數(shù)據(jù)采集端連接。本實用新型利用了MCU芯片具有同步執(zhí)行的能力，且通過隔離電路對各個通道進(jìn)行數(shù)字隔離及電源隔離，使MCU芯片可以對若干個數(shù)據(jù)采集通道所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步化，即多個數(shù)據(jù)采集通道可以瞬間同步采集電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等數(shù)據(jù)，從而保證了采集結(jié)果的可比性、減小采集數(shù)據(jù)的誤差、提高采集數(shù)據(jù)的效率。
【專利說明】一種超低功率測試功率表
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及功率測試技術(shù)，尤其涉及一種超低功率測試功率表。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，超低功率測試功率表的作用主要是從供電設(shè)備采集電壓、電流、功率等參數(shù)，然后送到上位機(jī)中進(jìn)行分析及處理，達(dá)到測試的目的。但是，現(xiàn)有的超低功率測試功率表，測試精度不高、測量范圍小、而且采集數(shù)據(jù)對象單一，不能同步采集各個通道數(shù)據(jù)，當(dāng)采集通道的數(shù)據(jù)不同時，影響采集結(jié)果的可比性，只具備數(shù)據(jù)對象單一功能，這無法滿足競爭激烈的經(jīng)濟(jì)市場要求及高效率的社會追求，而且，不能用來測量間歇性工作的設(shè)備，無法滿足“能源之星”等供電設(shè)備的測量應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種可以多通道瞬間同步采集電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等數(shù)據(jù)的超低功率測試功率表。
[0004]本實用新型的目的通過以下技術(shù)措施實現(xiàn):一種超低功率測試功率表，包括若干個數(shù)據(jù)采集通道，還包括與每個數(shù)據(jù)采集通道對應(yīng)的用于數(shù)字隔離及電源隔離的隔離電路、MCU (英文:Micro Control Unit,微控制單元)芯片、鍵盤、顯示器；所述隔離電路的輸入端通過對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集通道與被測設(shè)備連接，所有隔離電路的輸出端均通過總線與所述MCU芯片的數(shù)據(jù)采集端連接，使所述數(shù)據(jù)采集通道將采集到的數(shù)據(jù)通過隔離電路傳送給MCU芯片；所述鍵盤與MCU芯片的控制信號端連接，所述顯示器與MCU芯片的顯示信號端連接。
[0005]較佳地，所述數(shù)據(jù)采集通道包括電流及電壓采集電路、第一放大電路、第二放大電路、第一采集電路、第二采集電路、功率采集轉(zhuǎn)換電路，所述電流及電壓采集電路的輸入端與被測設(shè)備連接，所述電流及電壓采集電路的電流數(shù)據(jù)輸出端與第一放大電路的輸入端連接，所述第一放大電路的輸出端與第一采集電路的輸入端連接，所述電流及電壓采集電路的電壓數(shù)據(jù)輸出端與第二放大電路的輸入端連接，所述第二放大電路的輸出端與第二采集電路的輸入端連接，所述第一采集電路的輸出端、所述第二采集電路的輸出端均與功率采集轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述功率采集轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述隔離電路的輸入端連接。
[0006]較佳地，所述隔離電路采用集成電路芯片，該集成電路芯片的型號為ADUM1400。
[0007]較佳地，所述第一放大電路、第二放大電路均是由運(yùn)算放大器和型號為⑶4052的集成電路芯片組成。
[0008]較佳地，所述功率采集轉(zhuǎn)換電路采用集成電路芯片，該集成電路芯片的型號為CS5460。
[0009]本實用新型有益效果在于:
[0010]本實用新型利用了 MCU芯片具有同步執(zhí)行的能力，且通過隔離電路對各個通道進(jìn)行數(shù)字隔離及電源隔離，使MCU芯片可以對若干個數(shù)據(jù)采集通道所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步化，即多個數(shù)據(jù)采集通道可以瞬間同步采集電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等數(shù)據(jù)，從而保證了采集結(jié)果的可比性、減小采集數(shù)據(jù)的誤差、提高采集數(shù)據(jù)的效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的方框原理圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
[0013]請參考圖1，本實用新型的超低功率測試功率表，包括若干個數(shù)據(jù)采集通道1、與每個數(shù)據(jù)采集通道I對應(yīng)的用于數(shù)字隔離及電源隔離的隔離電路2、MCU芯片3、鍵盤4、顯示器5 ;隔離電路2的輸入端通過對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集通道I與被測設(shè)備連接，所有隔離電路2的輸出端均通過總線與MCU芯片3的數(shù)據(jù)采集端連接，使數(shù)據(jù)采集通道I將采集到的數(shù)據(jù)通過隔離電路2傳送給MCU芯片3 ;鍵盤4與MCU芯片3的控制信號端連接，通過鍵盤4可以輸入控制命令、以及設(shè)置參數(shù)等；顯示器5與MCU芯片3的顯示信號端連接，使MCU芯片3運(yùn)算出來的電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等數(shù)據(jù)可以通過顯示器5顯示出來。
[0014]具體地說，數(shù)據(jù)采集通道I包括電流及電壓采集電路11、第一放大電路121、第二放大電路131、第一采集電路122、第二采集電路132、功率采集轉(zhuǎn)換電路14，電流及電壓采集電路11的輸入端與被測設(shè)備連接，電流及電壓采集電路11的電流數(shù)據(jù)輸出端與第一放大電路121的輸入端連接，第一放大電路121的輸出端與第一采集電路122的輸入端連接，電流及電壓采集電路11的電壓數(shù)據(jù)輸出端與第二放大電路131的輸入端連接，第二放大電路131的輸出端與第二采集電路132的輸入端連接，第一采集電路122的輸出端、第二采集電路132的輸出端均與功率采集轉(zhuǎn)換電路14的輸入端連接，功率采集轉(zhuǎn)換電路14的輸出端與隔離電路2的輸入端連接。而電流及電壓采集電路11可以由電流表、電壓表、電流傳感器、電壓傳感器等組成。
[0015]其中，隔離電路2采用集成電路芯片，該集成電路芯片的型號為ADUM1400，即隔離電路2是由型號為ADUM1400的集成電路芯片及其外圍電路組成。這樣，隔離電路2可以將所有數(shù)據(jù)采集通道I之間完全隔離，而且單芯片進(jìn)行的隔離有助于產(chǎn)品的小型化及提高整體可靠性。
[0016]其中，第一放大電路121、第二放大電路131均是由運(yùn)算放大器和型號為⑶4052的集成電路芯片組成，即第一放大電路121、第二放大電路131均是由運(yùn)算放大器(OP)和型號為CD4052的集成電路芯片及其外圍電路組成，以進(jìn)行電壓、電流放大及衰減。
[0017]其中，功率采集轉(zhuǎn)換電路14采用集成電路芯片，該集成電路芯片的型號為CS5460,即功率采集轉(zhuǎn)換電路14是由型號為CS5460的集成電路芯片及其外圍電路組成，以進(jìn)行電壓、電流的測量。
[0018]本實用新型的工作原理如下:由所有的數(shù)據(jù)采集通道I同步采集數(shù)據(jù)，并將采集數(shù)據(jù)的模擬量數(shù)字量(即將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號)，然后，每個數(shù)據(jù)采集通道I通過與其對應(yīng)的隔離電路2將數(shù)字量的信號傳送到MCU芯片3，由MCU芯片3對該數(shù)字量的信號進(jìn)行運(yùn)算，得到正確的電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等數(shù)據(jù)，再傳送給顯示器5顯示出來。[0019]因此，本實用新型利用了 MCU芯片3具有同步執(zhí)行的能力，且通過隔離電路2對各個通道進(jìn)行數(shù)字隔離及電源隔離，使MCU芯片3可以對若干個數(shù)據(jù)采集通道I所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步化，即多個數(shù)據(jù)采集通道I可以瞬間同步采集電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等數(shù)據(jù)，從而保證了采集結(jié)果的可比性、且單位時間采集數(shù)據(jù)效率提高、減小采集數(shù)據(jù)的誤差。并且，本實用新型內(nèi)設(shè)5mA (毫安)檔量程可測量最小至30uA (微安)的電流，能用來測量間歇性工作的設(shè)備，5mA?20A的寬廣量程，這樣滿足“能源之星”等設(shè)備的測量應(yīng)用，即從待機(jī)功率到額定功率的測量。
[0020]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對本實用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種超低功率測試功率表，包括若干個數(shù)據(jù)采集通道，其特征在于:還包括與每個數(shù)據(jù)采集通道對應(yīng)的用于數(shù)字隔離及電源隔離的隔離電路、MCU芯片、鍵盤、顯示器；所述隔離電路的輸入端通過對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集通道與被測設(shè)備連接，所有隔離電路的輸出端均通過總線與所述MCU芯片的數(shù)據(jù)采集端連接，使所述數(shù)據(jù)采集通道將采集到的數(shù)據(jù)通過隔離電路傳送給MCU芯片；所述鍵盤與MCU芯片的控制信號端連接，所述顯示器與MCU芯片的顯示信號端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低功率測試功率表，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集通道包括電流及電壓采集電路、第一放大電路、第二放大電路、第一采集電路、第二采集電路、功率采集轉(zhuǎn)換電路，所述電流及電壓采集電路的輸入端與被測設(shè)備連接，所述電流及電壓采集電路的電流數(shù)據(jù)輸出端與第一放大電路的輸入端連接，所述第一放大電路的輸出端與第一采集電路的輸入端連接，所述電流及電壓采集電路的電壓數(shù)據(jù)輸出端與第二放大電路的輸入端連接，所述第二放大電路的輸出端與第二采集電路的輸入端連接，所述第一采集電路的輸出端、所述第二采集電路的輸出端均與功率采集轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述功率采集轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述隔離電路的輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超低功率測試功率表，其特征在于:所述隔離電路采用集成電路芯片，該集成電路芯片的型號為ADUM1400。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超低功率測試功率表，其特征在于:所述第一放大電路、第二放大電路均是由運(yùn)算放大器和型號為⑶4052的集成電路芯片組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超低功率測試功率表，其特征在于:所述功率采集轉(zhuǎn)換電路采用集成電路芯片，該集成電路芯片的型號為CS5460。
【文檔編號】G01R31/00GK203414549SQ201320558453
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】吳錦來 申請人:東莞市銳源儀器股份有限公司