用電器用電功率實時監測與記錄裝置的製作方法

2023-07-23 03:08:01 1

專利名稱：用電器用電功率實時監測與記錄裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種監測記錄設備，特別是一種用電器的電功率實時監測與記錄
>J-U ρ α裝直。
背景技術：
目前的現有技術之中，有很多的智能插座具有記錄用電器耗電情況功能，但絕大部分產品只支持耗電累計量的記錄，無法實現對用電設備用電情況實時記錄。對於一些需要實時記錄用電器功耗的場合，該類產品無法起到作用。為了降低生產成本，一般的功率檢測都採用電阻分壓檢測電壓和串聯電阻將電流轉化為電壓的方式獲取用電器的電壓和電流值，這樣的方法存在一定危險性，很容易造成短路和漏電，而且不容易將檢測範圍做大。

實用新型內容為解決以上問題，本實驗新型提供一種能實時檢測用電器用電功率，通過數據存儲裝置將數據存儲，該數據可通過PC機直接讀取，並支持區域網直接訪問的功率監測儀。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:使用電壓互感器和電流互感器將用電器電壓和通過電流轉化為3.3V以下交流電壓，再通過真有效值交直流轉換晶片將交流電壓轉換為直流電壓。單片機STM32F103RBT6採集電壓值，在內部計算，並通過IXD12864顯示當前功率值。記錄儀上帶有SD卡座，單片機通過SPI 口對SD進行操作，實時記錄時間、用電器電壓、電流及功率，同時記錄儀還帶有ENC28J60晶片，支持網絡訪問功能，可通過PC機IE瀏覽器直接登陸功率記錄儀，並讀取當前都用電器功率值。一種用電器用電功率實時監測與記錄裝置，由主控晶片通過模擬開關連接電流互感器和電壓互感器，真有效值轉換晶片與主控晶片連接，並設有顯示屏及存儲器接口或者網絡連接接口。功率檢測通過電流和電壓計算得出，電壓電流的檢測均採用互感器和真有效值轉換晶片，所測功率為實際功率。主控晶片採用STM32F103系類，通過SPI 口操作SD卡，SD卡所使用的系統為FAT。有擴展網絡接口，內置Web伺服器，內嵌網頁，可在PC機端通過區域網直接訪問。測量不同級別的用電設備功率時，僅需更換互感器和進行軟體設定，不需改動其它電路。本實用新型的能達到的效果有:1、實時監測用電器耗電情況，通過IXD顯示，可實時觀察。2、可以通過設置採集時間間隔，將功率按時間逐點記錄在SD卡，且SD卡具有FAT文件系統，數據在卡上以txt文件形式記錄，PC機可直接讀取卡上數據，最大支持存儲空間達8GB容量。3、具有區域網訪問功能，可通過PC機IE瀏覽器登陸功率記錄儀並顯示當前功率值，實現遠程監控，PC機上無須安裝任何軟體，只需在地址欄鍵入功率記錄儀IP位址即可，方便易用。4、可通過焊接不同的互感器檢測不同級別都用電設備，僅需在軟體設置處更改參數即可，無須更換其它零件。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的電路結構圖。
具體實施方式
在圖1中，電壓採集用的是電流式電壓互感器，初級通過電阻串聯直接接到市電上，次級接入弱電檢測電路中。電流採集採用穿心式電流互感器。電壓供電採用小型開關電源，5V1A輸出。網絡接口可通過現有的路由和交換機直接接入區域網中，SD卡支持64MB-8G的SD及TF卡(TF卡需配卡套)。電壓和電流互感器的次級進過LM324運放電路轉化為電壓後，通過模擬開關⑶4501分時送入有效值轉換晶片ADR736，再由STM32的ADC採集。分時採集由軟體控制。設備軟體系統採用時間片輪詢，加上FATFS和UIP支持SD卡和網絡功能。
權利要求1.一種用電器用電功率實時監測與記錄裝置，其特徵是:由主控晶片通過模擬開關連接電流互感器和電壓互感器，真有效值轉換晶片與主控晶片連接，並設有顯示屏及存儲器接口或者網絡連接接口。
2.如權利要求1所述 的用電器用電功率實時監測與記錄裝置，其特徵是:主控晶片採用STM32F103系類，通過SPI 口操作SD卡，SD卡所使用的系統為FAT。
專利摘要一種用電器用電功率實時監測與記錄裝置。本設備能檢測用電設備當前的耗電情況，將電壓、電流和功率顯示出來，並逐點記錄在SD卡上，SD卡具有FAT文件系統，數據在卡上以txt文件形式記錄，可在PC機上直接打開。具有網絡接口，內置Web伺服器，可在PC機端通過IE瀏覽器直接訪問，功率檢測量程可通過更換電流互感器和軟體設定改變。
文檔編號G01R21/06GK202916338SQ20112054297
公開日2013年5月1日 申請日期2011年12月22日 優先權日2011年12月22日
發明者陳耀文, 餘澤峰, 鄧桂楊, 林藝文, 高文華 申請人:汕頭大學