专利名称：一种用电器具运行参数测量系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用电器具运行参数测量系统，在国际专利分类表中，分类可属于 G01R15/00 和 G08C17/02。
背景技术：
对用电器具运行时的输入电流等电参数，传统上使用导线连接电工仪表进行测 量。然而，无论是通过固定敷设的测量系统或现场临时接线，都比较麻烦而成本较高，且欠 灵活和安全。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用电器具运行参数测量系统，以改善背 景技术所述问题。本发明解决技术问题的技术方案是，一种用电器具运行参数测量系统，其特征在 于该系统包括主机和一个或一个以上的转换器；所述转换器包括——一个外形大致为长方体且可手持的刚性的绝缘壳体；——一个插头，插头的插销固定于所述壳体一侧面，供转换器插往电源插座，以获 得供电电源；——至少一个插座，插座的插套固定于所述壳体另一侧面的开孔内侧，供用电器 具的插头插入，以向其提供电源；——至少一个电流传感器，安装于所述壳体内；所述插头至少一个载流插销的接 线端子经一电流传感器接往所述一个插座的一个载流插套的接线端子，所述插头其余载流 插销的接线端子各直接接往所述插座的其余载流插套之一的接线端子；——至少一个电压传感器，安装于所述壳体内；所述插头的二个载流插销的接线 端子之间跨接一电压传感器，或所述插座的二个载流插套的接线端子之间跨接一电压传感 器；—信号处理和射频发射电路，安装于壳体内，所述传感器的输出信号经所述电 路处理后以射频信号无线发送；—信号处理和射频发射电路从所述插头的二个载流插销的接线端子获得电源；所述主机包括——射频接收电路；——信号处理电路；——显示器；——所述射频接收电路接收转换器发送的射频信号经所述信号处理电路处理后 在显不器显不。该系统使用时，所述转换器的插头插往电源插座，用电器具的插头插往转换器的 插座即可获得供电而运行，巧妙地设置于所述插头的载流插销的接线端子至插座的载流插套的接线端子的电路的电流传感器因而获取输入用电器具的电流信号，跨接于所述插头的 二个载流插销的接线端子之间或所述插座的二个载流插套的接线端子之间电压传感器因 而获取输入用电器具的电压信号，这些信号经信号处理和射频发射电路处理后以射频信号 无线发送，再由主机接收处理后即可显示输入用电器具的电流、电压和功率等运行参数。该 巧妙设计的优点在于——相对于传统技术如电参数测试仪的一体化结构，把系统分为供现场灵活运用 的转换器和对信号集中处理、显示和控制的主机二大部分，十分便于改善系统的功能和现 场测试使用；尤其对于多路测试的切换，可以软件代替硬件实现，更为方便和成本较低；——传感器直接连接于所述插头或插座的端子，仅作前期处理的电路体积较小且 从所述插头的接线端子获取电源，该紧凑布置的转换器体积小至可以单手抓持操作，十分 便于现场灵活地插入任意位置的电源插座对不同用电器具进行运行测试；——转换器如上述的结构及其与主机的无线通讯，免除了传统技术所有现场接线 和外露带电部件，显著改善测试工作的效率和安全。


图1是本发明实施例用电器具运行参数测量系统结构和电路原理示意图。
具体实施例方式如图1所示本发明实施例一用电器具运行参数测量系统的结构和电路原理，该系 统由主机100和转换器200组成。转换器100包括——以工程塑料材料注塑而成的外形为长方体且大小可单手抓持的壳体1 ；——一体注塑固定于壳体1左侧面的插销2和3组成一个符合国家标准 GB2099. 1-1996《家用和类似用途插头插座第一部分通用要求》的二极插头，可插往试验室 墙壁上安装的不带接地的单相二极电源插座，以取得电源；——壳体1右侧面按照GB2099. 1规定的要求开二极插座孔，插套4和5在孔内侧 正对孔口固定，可供单相的II类家电器具的插头插入，以向其提供电源；——插销2的接线端子21直接接往插套4的接线端子41，插销3的接线端子31 经电阻6接往插套5的接线端子51 ；—电阻7和8串联后跨接于插套4的接线端子41和插套5的接线端子51之 间；——由单片机(推荐型号PIC16F716或MSP430F20)和无线发射芯片(推荐型号 ccllOl)为主组成的信号处理和射频发射电路9安装于壳体1内；所述单片机的公共地90 连接插套5的接线端子51，第1个IO 口 91经二极管Dl接往插销3的接线端子31，第2个 IO 口 92经二极管D2接往电阻7和8的串联连接点；电路9由目前已常用(如在全自动洗 衣机电脑程控器上)的小型降压整流稳压电源电路10供电，稳压电源电路10的交流输入 端11、12分别连接插销2的接线端子21和插销3的接线端子31，直流输出端13、14分别连 接电路9的二直流电源端93、94，向所述单片机和无线发射芯片电路提供5V电源(图中未 示出)；无线发射芯片的射频输出端95接往超小型鞭状天线96 ；——当转换器100的二极插头插入试验室墙壁上安装的不带接地的单相二极电源
4插座，被试单相的II类家电器具的插头插入转换器1的二极插座，器具得电运行，电阻6上 与器具输入电流成正比的电压信号经二极管Dl半波整流进入电路9所述单片机第1个IO 口 91，电阻8上与器具输入电压成正比的电压信号经二极管D2半波整流进入电路9所述单 片机的第2个IO 口 92，单片机对该二个IO 口所接收的半波电压信号转换后经程序处理，自 第3个IO 口(图中未示出)送往所述无线发射芯片电路的输入端，经其调制和功率放大， 载有所述二个半波电压波形参数的射频信号经输出端95送往天线96向空间发射。
主机100主要包括
——体积适中的长方体塑料机箱105 ；——安装于机箱105内的射频接收电路102，主要由无线接收芯片(推荐型号 ccllOl)组成。该电路经超小型鞭状天线101接收转换器100发射的载有所述二个半波电 压波形参数的射频信号，并使之转换为可输入单片机进行处理的信号；—安装于机箱105内的信号处理电路103，主要由单片机(推荐型号 PIC16F887)组成；该单片机一 IO 口接收射频接收电路102输出的信号，并使之经程序处 理，转换为可输入数字显示电路进行处理的信号，自单片机其余IO 口输出；—安装于机箱105—侧面的常规的数字面板表104，接收信号处理电路103输出 的信号，交替或同时显示器具输入电流、电压和功率。上述更具体的设计包括——测量电流的分流电阻6，按器具输入电流范围和单片机IO 口的电压参数计 算；——测量电压的分压电阻7和8，按器具输入电压范围和单片机IO 口的电压参数 计算；——各芯片电路和单片机的内部程序以及数字面板表的使用，按照它们的制造商 提供的产品说明书的指导进行设计。上述设计可有如下修改1、当器具输入电流较大时，测量电流的分流电阻6最好改由电流互感器代替电 流互感器的初级连接插销3的接线端子31和插套5的接线端子51，次级连接电路所述单片 机的公共地90和第1个IO 口 91 ；由于电流互感器的初级电压损失较小，测量电源电压的 分压电阻7和8也可视机内布置的需要，改为跨接于插销2和3的接线端子。2、为了也能满足带接地极的单相电源插头的器具的测试，可以在同一侧面或相邻 侧面增设一带接地极的单相电源插座，其二载流插套的接线端子分别接往原有插套的接线 端子。3、当器具使用三相电源时，转换器100需改为—壳体1左侧面改由4个插销组成一个符合国家标准GB2099.1的3相4线插 头，用以插往试验室墙壁上安装的3相4线电源插座，以取得3相4线电源；—壳体1右侧面改为按GB2099.1的要求开3相4线插座孔，孔内固定3个相线 插套和1个中性线插套，可供3相4线的II类器具的插头插入，以向其提供3相4线电源；——3个相线插销的接线端子各经一电流互感器的初级接往3个相线插套的接线 端子，中性线插销的接线端子直接接往中性线插套的接线端子；3个电流互感器的次级的 同名端均接往信号处理和射频发射电路9所述单片机的公共地90，其余3端各接所述单片
5机的各1个IO 口；——3组各由2个电阻串联而成的分压电阻分别跨接于3个相线插套的接线端子 之一和中性线插套的接线端子之间，3组分压电阻的串联点各接所述单片机的各1个IO 口， 中性线插套的接线端子接往信号处理和射频发射电路9所述单片机的公共地90 ；——由于上述电流、电压传感信号数量和相应使用单片机IO 口数量增加，对各单 片机的程序以及数字面板表进行相应修改。4、与同一主机配套的可以有多个转换器，在主机的单片机和显示器中可以采用分 时响应或RFID技术，处理各转换器发送的信号。5、主机的单片机和显示器也可以由完整的计算机系统代替，以获得更好的信号处 理效果。
权利要求
一种用电器具运行参数测量系统，其特征在于该系统包括主机和一个或一个以上的转换器；所述转换器包括——一个外形大致为长方体且可手持的刚性的绝缘壳体；——一个插头，插头的插销固定于所述壳体一侧面，供转换器插往电源插座，以获得供电电源；——至少一个插座，插座的插套固定于所述壳体另一侧面的开孔内侧，供用电器具的插头插入，以向其提供电源；——至少一个电流传感器，安装于所述壳体内；所述插头至少一个载流插销的接线端子经一电流传感器接往所述一个插座的一个载流插套的接线端子，所述插头其余载流插销的接线端子各直接接往所述插座的其余载流插套之一的接线端子；——至少一个电压传感器，安装于所述壳体内；所述插头的二个载流插销的接线端子之间跨接一电压传感器，或所述插座的二个载流插套的接线端子之间跨接一电压传感器；——信号处理和射频发射电路，安装于壳体内，所述传感器的输出信号经所述电路处理后以射频信号无线发送；——信号处理和射频发射电路从所述插头的二个载流插销的接线端子获得电源；所述主机包括——射频接收电路；——信号处理电路；——显示器；——所述射频接收电路接收转换器发送的射频信号经所述信号处理电路处理后在显示器显示。
全文摘要
一种用电器具运行参数测量系统，包括主机和转换器；转换器包括绝缘壳体；插头固定于壳体一侧面，用以插往电源插座；插座固定于壳体另一侧面的开孔内侧，供用电器具的插头插入；至少一个载流插销经一电流传感器接往插座的一个载流插套，其余载流插销直接接往插座的其余之一载流插套；插头的二个载流插销之间或插座的二个载流插套之间跨接一电压传感器；传感器的输出信号经电路处理后以射频信号无线发送；信号处理和射频发射电路从插头二个载流插销的获得电源；主机包括射频接收电路；信号处理电路；显示器；射频接收电路接收的射频信号经处理后在显示器显示。该系统便于现场测试灵活使用，免除现场接线，提高工作效率且更安全。
文档编号G01R19/00GK101982781SQ20101029757
公开日2011年3月2日 申请日期2010年9月28日 优先权日2010年9月28日
发明者叶露微 申请人:叶露微