一種計量插座的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種計量插座，包括殼體（100）和插板（200），所述殼體（100）內(nèi)固定有處理模塊（10）以及分別與所述處理模塊（10）電性連接的用于采集電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、功率因素以及電量數(shù)據(jù)的計量采集模塊（20）、用于選擇測量項目的按鍵掃描模塊（30）、用于控制輸出項目的輸出控制模塊（40）、用于顯示輸出項目數(shù)據(jù)的顯示模塊（50），所述計量采集模塊（20）和所述按鍵掃描模塊（30）分別與所述插板（200）電性連接。實施本實用新型的計量插座，一方面能夠精準的測量電壓、電流等各項電器設備的工作參數(shù)，另一方面，能夠按照預想設定通電時間和斷電時間，定時控制電器設備自動地開始工作和停止工作。
【專利說明】一種計量插座
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電器領(lǐng)域，尤其涉及一種計量插座。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，計量插座在市面上日趨普及。它們在充當普通插座的同時，還能夠?qū)崿F(xiàn)一些實用的計量功能，如測量電壓、工作電流、功率等，這樣就能夠?qū)Χ喾N家用電器(如冰箱、空調(diào)、洗衣機、電視機、電腦、風扇、節(jié)能燈等)的工作狀態(tài)進行測試和監(jiān)測，如電壓、工作電流、功率、功率因數(shù)等、累計電量和計算電費等，對合理用電科學用電有一定意義上的幫助。
[0003]目前市面上的普通計量插座能提供一定的測量和監(jiān)測功能，但是缺少對電器設備的工作狀況的控制功能。如果用戶想實現(xiàn)在設定的時間驅(qū)動電器設備自動開始工作，又能在另一個設定的時間驅(qū)動電器自動停止工作，普通的計量插座則無法實現(xiàn)這一功能。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中，普通計量插座對電器設備的工作狀況缺乏開關(guān)控制的缺陷，本實用新型提出了一種計量插座。
[0005]本實用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種計量插座，該計量插座包括:包括殼體和插板，所述殼體內(nèi)固定有處理模塊以及分別與所述處理模塊電性連接的用于采集電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、功率因素以及電量數(shù)據(jù)的計量采集模塊、用于選擇測量項目的按鍵掃描模塊、用于控制輸出項目的輸出控制模塊、用于顯示輸出項目數(shù)據(jù)的顯示模塊，所述計量采集模塊和所述按鍵掃描模塊分別與所述插板電性連接，其中，
[0006]所述按鍵掃描模塊包括在一預設開關(guān)時間到達時，打開開關(guān)以進行供電或是在所述開關(guān)時間到達時，關(guān)閉開關(guān)以停止供電的開關(guān)控制模塊。
[0007]所述計量采集模塊包括計量采集電路板以及計量采集存儲模塊，其中，所述計量采集電路板包括用于對電壓采樣的分壓電阻以及用于對電流采樣的互感器。
[0008]所述計量采集存儲模塊包括用于存儲所述分壓電阻以及互感器生成的采樣數(shù)據(jù)的Flash存儲器。
[0009]所述處理模塊包括用于將所述采樣數(shù)據(jù)通過預設的算法計算，得到電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、功率因素以及電量數(shù)據(jù)的微處理器或單片機。
[0010]所述按鍵掃描模塊還包括測量項目選擇模塊，所述測量項目選擇模塊包括用于選擇測量所述得到的電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、功率因素以及電量數(shù)據(jù)中的一種或多種數(shù)據(jù)的選擇按鍵，以及設置定時開關(guān)時間的設置按鍵。
[0011]所述開關(guān)控制模塊包括用于在所述開關(guān)時間到達時，打開開關(guān)以進行供電或是在所述開關(guān)時間到達時，關(guān)閉開關(guān)以停止供電的繼電器；所述開關(guān)控制模塊(32)包括繼電器、三極管、二極管、電阻；所述繼電器的常閉端接地，所述繼電器的常開端和公共端分別連接至所述處理模塊(10)，所述繼電器的線圈的一端連接至所述二極管的負極，所述繼電器的線圈的另一端連接至所述二極管的正極，所述二極管的負極還連接至+5V電源，所述二極管的正極連接至所述三極管的集電極，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的基極通過所述電阻連接至所述處理模塊。
[0012]所述輸出控制模塊包括輸出項目選擇模塊以及傳輸模塊，其中，所述輸出項目選擇模塊包括用于在所述測量項目選擇模塊選擇測量的項目范圍內(nèi)確定輸出項目的控制按鍵。
[0013]所述傳輸模塊包括用于將所述確定輸出項目的電信號傳輸至所述顯示模塊顯示的無線通信裝置或者有線通信裝置。
[0014]所述顯示模塊包括實時更新顯示所述輸出項目選擇模塊確定輸出項目的數(shù)據(jù)的LED顯示器或者數(shù)位顯示器。
[0015]實施本實用新型的計量插座，一方面能夠精準的測量電壓、電流等各項電器設備的工作參數(shù)，另一方面，能夠按照預想設定通電時間和斷電時間，定時控制電器設備自動地開始工作和停止工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0017]圖1是本實用新型較佳實施例提供的一種計量插座的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖2是圖1所示的計量插座中的開關(guān)控制模塊電路圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，本實用新型的一個較佳實施例提供一種計量插座。該計量插座具有精準測量電壓、電流等各項電器設備的工作參數(shù)，并按照預想設定通電時間和斷電時間，定時控制電器設備自動地開始工作和停止工作的功能。
[0020]該計量插座包括殼體100和固定在殼體100上的插板200。殼體100內(nèi)固定有處理模塊10以及分別與處理模塊10電性連接的計量采集模塊20、按鍵掃描模塊30、輸出控制模塊40、顯示模塊50?？梢岳斫猓鲜鎏幚砟K10包括具有特定數(shù)據(jù)處理功能的單片機或者其它嵌入式處理器，上述顯示模塊50包括LED顯示器。
[0021]在該計量插座中，計量采集模塊20和按鍵掃描模塊30分別與插板200電性連接，當用戶將電器的插頭插入插板200時，插頭與插板100內(nèi)的電源相連接的同時，也與計量采集模塊20和按鍵掃描模塊30建立電性連接。
[0022]上述計量采集模塊20包括計量采集電路板21以及計量采集存儲模塊22。其中，當插頭插入插板100并處于通電狀態(tài)時，計量采集電路板21通過分壓電阻對電壓采樣、通過互感器對電流采樣得到采樣數(shù)據(jù)，計量采集存儲模塊22存儲上述采樣數(shù)據(jù)。可以理解，該采集存儲模塊22包括Flash存儲器在內(nèi)的可擦寫微存儲器。
[0023]上述按鍵掃描模塊30包括測量項目選擇模塊31以及開關(guān)控制模塊32，測量項目選擇模塊31選擇測量所述得到的電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、功率因素以及電量數(shù)據(jù)中的一種或多種數(shù)據(jù)，例如，當用戶在插板100上插有一臺空調(diào)時，用戶可以選擇測量該空調(diào)在運行時的功率因素以及一定時間內(nèi)的電量數(shù)據(jù)等參數(shù)，可以理解，該選擇的方式可以是通過殼體100上的選擇按鍵進行選擇。同時，用戶還可以通過測量項目選擇模塊31設置定時開關(guān)時間，例如，用戶通過殼體100上的設置按鍵設置該插板100上所有電器的供電時間是一小時，那么當供電一小時后，該插板100將自動關(guān)閉供電。上述開關(guān)控制模塊32在上述設置的開關(guān)時間到達時，打開開關(guān)供電；或用于在上述設置的開關(guān)時間到達時，關(guān)閉開關(guān)斷電?？梢岳斫?，該開關(guān)控制模塊32可以是具有特定開關(guān)功能的繼電器。
[0024]上述輸出控制模塊40包括輸出項目選擇模塊41以及傳輸模塊42。首先，用戶通過輸出項目選擇模塊41在上述測量項目選擇模塊31選擇測量的項目范圍內(nèi)確定輸出項目。例如，用戶通過控制按鍵將功率因素以及預設時間內(nèi)的電量確定為輸出項目，那么處理模塊10將計量采集存儲模塊22存儲的采樣數(shù)據(jù)通過預設的算法計算，得到功率因素以及預設時間內(nèi)的電量數(shù)據(jù)。
[0025]當處理模塊10將計量采集存儲模塊22存儲的采樣數(shù)據(jù)通過預設的算法計算，得到功率因素以及預設時間內(nèi)的電量數(shù)據(jù)后，傳輸模塊42將上述確定輸出項目的電信號傳輸至顯示模塊50顯示，可以理解，傳輸?shù)姆绞桨ㄓ芯€的電信號傳輸，以及通過無線通信裝置進行傳輸，例如利用Zigbee無線通信裝置進行電信號的傳輸。
[0026]顯示模塊50包括具有多媒體顯示功能的LED顯示器，以及執(zhí)行顯示效率高的數(shù)位顯示器，實時更新顯示輸出項目選擇模塊41確定輸出項目的數(shù)據(jù)。
[0027]可以理解，當本實用新型的計量插座具有多個插孔時，可以統(tǒng)一對所有插孔所接的電器進行控制、計量，或者分別對不同的插孔所接的電器各自進行控制、計量。例如，當該計量插座具有A、B、C、D四個插孔，A插孔連接有一空調(diào)、B插孔連接有一個電視機、C插孔連接有一座臺燈、D插孔未連接任何電器。此時，用戶可以通過輸出項目選擇模塊41選擇A插孔輸出功率因素數(shù)據(jù)、選擇B插孔輸出電流數(shù)據(jù)、選擇C插孔輸出電壓數(shù)據(jù)，同時，用戶通過測量項目選擇模塊31設置A插孔定時供電時間兩小時，設置B插孔定時供電時間三小時，設置C插孔定時斷電時間四小時。那么，在空調(diào)運行兩小時后將自動斷電關(guān)閉，在電視機運行三小時后將自動斷電關(guān)閉，在四小時后臺燈自動供電打開(臺燈開關(guān)處于打開狀態(tài))，同時，顯示模塊50在前兩小時內(nèi)顯示A插孔的功率因素數(shù)據(jù)，在前三小時內(nèi)顯示B插孔的電流數(shù)據(jù)，四小時后開始顯示C插孔的電壓數(shù)據(jù)。
[0028]圖2是圖1所示的計量插座中開關(guān)控制模塊電路圖。
[0029]標號為SWM的引腳從處理模塊10的輸出口引出，串聯(lián)一個4.7K的電阻控制具有開關(guān)功能的QJ (9014)三極管，Kl與開關(guān)彈簧片1、開關(guān)觸點2、3組成具有開關(guān)功能的繼電器，D8 (4148)是使得經(jīng)過繼電器的電流具有單向性的二極管。
[0030]通過對上述三極管的“開關(guān)”控制，進而控制上述繼電器的接通與斷開，實現(xiàn)對電器設備的供電狀況進行有效控制:如果達到設定的開機時間，滿足供電條件，則打開上述繼電器，提供供電；如果達到設定的關(guān)機時間，滿足斷電條件，則關(guān)閉上述繼電器，停止供電。
[0031]實施本實用新型的計量插座，一方面能夠精準的測量電壓、電流等各項電器設備的工作參數(shù)，另一方面，能夠按照預想設定通電時間和斷電時間，定時控制電器設備自動地開始工作和停止工作。同時，本實用新型的實用性強、后期維護簡單，原理簡單，適用性廣，可移植性好。
[0032]應當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種計量插座,包括殼體(100)和插板(200),其特征在于,所述殼體(100)內(nèi)固定有處理模塊(10)以及分別與所述處理模塊(10)電性連接的用于采集電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、功率因素以及電量數(shù)據(jù)的計量采集模塊(20)、用于選擇測量項目的按鍵掃描模塊(30)、用于控制輸出項目的輸出控制模塊(40)、用于顯示輸出項目數(shù)據(jù)的顯示模塊(50)，所述計量采集模塊(20)和所述按鍵掃描模塊(30)分別與所述插板(200)電性連接，其中， 所述按鍵掃描模塊(30)包括在一預設開關(guān)時間到達時，打開開關(guān)以進行供電或是在所述開關(guān)時間到達時，關(guān)閉開關(guān)以停止供電的開關(guān)控制模塊(32)； 所述計量采集模塊(20)包括計量采集電路板(21)以及計量采集存儲模塊(22)，其中，所述計量采集電路板(21)包括用于對電壓采樣的分壓電阻以及用于對電流采樣的互感器； 所述計量采集存儲模塊(22)包括用于存儲所述分壓電阻以及互感器生成的采樣數(shù)據(jù)的Flash存儲器； 所述處理模塊(10)包括微處理器或單片機； 所述按鍵掃描模塊(30)還包括測量項目選擇模塊(31)，所述測量項目選擇模塊(31)包括選擇按鍵，以及設置定時開關(guān)時間的設置按鍵； 所述開關(guān)控制模塊(32)包括繼電器、三極管、二極管、電阻； 所述繼電器的常閉端接地，所述繼電器的常開端和公共端分別連接至所述處理模塊(10)，所述繼電器的線圈的一端連接至所述二極管的負極，所述繼電器的線圈的另一端連接至所述二極管的正極，所述二極管的負極還連接至+5V電源，所述二極管的正極連接至所述三極管的集電極，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的基極通過所述電阻連接至所述處理模塊(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計量插座，其特征在于，所述輸出控制模塊(40)包括輸出項目選擇模塊(41)以及傳輸模塊(42)，其中，所述輸出項目選擇模塊(41)包括用于在所述測量項目選擇模塊(31)選擇測量的項目范圍內(nèi)確定輸出項目的控制按鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計量插座，其特征在于，所述傳輸模塊(42)包括用于將所述確定輸出項目的電信號傳輸至所述顯示模塊(50)顯示的無線通信裝置或者有線通信裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計量插座，其特征在于，所述顯示模塊(50)包括實時更新顯示所述輸出項目選擇模塊(41)確定輸出項目的數(shù)據(jù)的LED顯示器或者數(shù)位顯示器。
【文檔編號】H01R13/70GK203707487SQ201320663945
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】涂柏生, 朱鋅鏵, 王厚人 申請人:長沙市博巨興電子科技有限公司