专利名称：一种可在显示终端实时显示整机功耗的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及带有显示终端的电器产品，特别是涉及一种可在显示终端实时显
示整机功耗的装置。
背景技术：
随着国民经济的快速发展和科学技术的不断进步，越来越多的家用电器产品走入了人们的生活中，比如有电视机、电冰箱、洗衣机、空调、电饭煲等等，这些家用电器， 一方面丰富了人们的生活并给人们的生活带来了极大的方便，比如电视机就可供人们进行观看，使人们能够及时了解到国内外的时事政治等新闻，而且，人们通过电视机可以欣赏各种文艺节目；再比如洗衣机可进行衣物的洗涤，免除了人们手工洗涤衣物的烦恼；这些家用电器，另一方面也使得家庭的用电量呈直线上升，在一定程度上也是造成城市电力紧张的一个因素之一。因此，如何节省用电，节约能源，是摆在人们面前的一个重要问题。而目前的各类家用电器，均没有电源功耗的显示功能，使用者无法知道其使用电器的功耗情况，因此，也就无法采取有效的措施，来达到实施节电的目的。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种可在显示终端实时显示整机功耗的装置，使得带有显示终端的电器产品能够在使用过程中实时地显示当前的功耗，让用户能够对电器产品的功耗进行实时监测，以便于用户及时地采取措施以达到节电的目的。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种可在显示终端实时显示整
机功耗的装置，包括 —电源板电路； —控制器，该控制器含有用来实现数据采集处理的信号采集模块和用来对采集的数据进行计算及显示处理的数据处理显示模块；[0007] —显示终端； —电流采样电路，用来采集电流信号； —电压采样电路，用来采集电压信号； —第一模数转换电路，用来实现模数转换； —第二模数转换电路，用来实现模数转换； —直流分量取消电路，用来消除直流分量； —计算电路，用来对电流数据和电压数据进行乘积运算； —信号处理电路，包含有低通滤波电路和数字频率转换电路，前者用以滤除高频
分量，后者用于将瞬时功率信号转化为以预先设定的频率输出的方波信号； 电流采样电路和电压采样电路的输入分别与交流电网输入相连接；电流采样电路的输出与电源板电路相连接；电源板电路分别与控制器和显示终端相连接；电流采样电路的输出与第一模数转换电路的输入相连接；第一模数转换电路的输出与直流分量取消电路 的输入相连接；直流分量取消电路的输出与计算电路的输入相连接；电压采样电路的输出 与第二模数转换电路的输入相连接；第二模数转换电路的输出与计算电路的输入相连接； 计算电路的输出与信号处理电路的输入相连接；信号处理电路的输出与控制器的输入相连 接；控制器的输出与显示终端的输入相连接。 所述的信号处理电路中，低通滤波电路的输出接至数字频率转换电路的输入，低 通滤波电路的输入与计算电路的输出相连接，数字频率转换电路的输出与控制器的输入相 连接。 所述的控制器中，信号采集模块的输出与数据处理显示模块的输入相连接，信号 采集模块的输入与信号处理电路的输出相连接，数据处理显示模块的输出与显示终端的输 入相连接。 本实用新型的一种可在显示终端实时显示整机功耗的装置，是采用由电流采样电 路、电压采样电路、第一模数转换电路、第二模数转换电路、直流分量取消电路、计算电路、 信号处理电路所构成的电源功耗检测电路对电器产品的电源的电压电流进行检测，并由该 电源功耗检测电路将电器产品的电源功耗转换为方波信号输出，接着由控制器采集电源功 耗检测电路输出的方波脉冲信号，计算一定时间内的脉冲数，控制器通过算法处理计算出 功耗数值，并将功耗数值显示在电器产品的显示终端上，这样，用户就可以通过显示终端了 解当前功耗，使用户对所使用的电器产品的功耗能够实现实时监测。 本实用新型的一种可在显示终端实时显示整机功耗的装置，功耗检测电路串联于 交流电网输入和电器产品的电源板电路之间，对流入电源板电路的电压、电流波形进行检 测，并将检测到的电压、电流信号进行相乘等数学运算后以方波信号的形式将功耗数据输 出到控制器。电流采样电路用来对输入电流进行检测，可以采用耐电腐蚀的金属阻串接于 交流通路中；电流流过电阻以电压的形式被电流采样电路所采集；金属阻可以选用大功率 小阻值的型号，以减小电阻的损耗及提高可靠性。电压采样电路用来对输入电压进行检测； 是采用电阻并接于交流通路中的方式，以电阻分压的方法检测出一个小于0. 5V电压信号。 第一模数转换电路、第二模数转换电路用来分别将检测到的电流信号及电压信号由模拟信 号转化为数字信号。直流分量取消电路用来消除直流分量；由于模数转换(ADC)后会产生 一个直流分量，这个直流分量就是ADC的失调电压；如果将ADC后的电压信号和电流信号直 接相乘，由于失调电压的存在，将会产生一个固定误差；所以为得到高精度则必须将这个失 调电压取消；直流分量取消电路是通过数字计算将电流检测通道的直流分量提取出来，然 后"反相"后再与电流检测通道信号相加来达到直流信号取消的目的。计算电路是将电压电 流输入信号相乘得到瞬时功率信号。信号处理电路的低通滤波电路用来滤除高频分量；信 号处理电路的数字频率转换电路用来将瞬时功率信号转化为以一定频率输出的方波信号。 在处理过程中，先由电流采样电路和电压采样电路分别实时采集交流电网与电器 产品的电源板电路之间输送通路的电流值和电压值；然后由模数转换电路分别将电流采样 电路和电压采样电路所获取的电流值和电压值进行模数转换；接着由计算电路对模数转换 电路输给的电流数据和电压数据进行乘积运算得到瞬时功率数据；再由信号处理电路将瞬 时功率数据转化为按照预先所设定频率输出的方波信号；再由控制器的信号采集模块对信 号处理电路输出的方波信号进行数据采集处理；再由控制器的数据处理显示模块对信号采集模块的数据进行算法处理，计算出当前的功耗值；最后由控制器的数据处理显示模块将数据送给显示终端进行显示。 本实用新型的有益效果是，由于采用了电源功耗检测电路对电器产品的电源的电压电流进行检测，并由该电源功耗检测电路将电器产品的电源功耗转换为方波信号输出，接着控制器采集电源功耗检测电路输出的方波脉冲信号，计算一定时间内的脉冲数，控制器通过算法处理计算出功耗数值，并将功耗数值显示在电器产品的显示终端上，使得带有显示终端的电器产品能够在使用过程中实时地显示当前的功耗，让用户能够对电器产品的功耗进行实时监测，以便于用户及时地采取措施以达到节电的目的。该装置具有广泛的实用性，可用于带有LCD显示终端的电视，显示器，冰箱，洗衣机等多种电器产品，用户选择产品的同时，也选择了此项服务，无需进行任何再投入和再施工，更具有实用性。[0022]
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种可在显示终端实时显示整机功耗的装置不局限于实施例。

图1是本实用新型的硬件结构框图；[0024] 图2是本发明的控制器的原理框图。
具体实施方式参见附图所示，本实用新型的一种可在显示终端实时显示整机功耗的装置，包括 —电源板电路l; —控制器2，该控制器含有用来实现数据采集处理的信号采集模块21和用来对采集的数据进行计算及显示处理的数据处理显示模块22 ;[0028] —显示终端4 ; —电流采样电路31，用来采集电流信号； —电压采样电路32，用来采集电压信号； —第一模数转换电路33，用来实现模数转换； —第二模数转换电路34，用来实现模数转换； —直流分量取消电路35，用来消除直流分量； —计算电路36，用来对电流数据和电压数据进行乘积运算； —信号处理电路，包含有低通滤波电路37和数字频率转换电路38，前者即低通滤波电路37用以滤除高频分量，后者即数字频率转换电路38用于将瞬时功率信号转化为以预先设定的频率输出的方波信号； 电流采样电路31和电压采样电路32的输入分别与交流电网输入30相连接；电流采样电路31的输出与电源板电路1相连接；电源板电路1分别与控制器2和显示终端4相连接；电流采样电路31的输出与第一模数转换电路33的输入相连接；第一模数转换电路33的输出与直流分量取消电路35的输入相连接；直流分量取消电路35的输出与计算电路36的输入相连接；电压采样电路32的输出与第二模数转换电路34的输入相连接；第二模数转换电路34的输出与计算电路36的输入相连接；计算电路36的输出与信号处理电路的输入相连接；信号处理电路的输出与控制器2的输入相连接；控制器2的输出与显示终端4
的输入相连接。
其中 在信号处理电路中，低通滤波电路37的输出接至数字频率转换电路38的输入，低 通滤波电路37的输入与计算电路36的输出相连接，数字频率转换电路38的输出与控制器 2的输入相连接； 在控制器2中，信号采集模块21的输出与数据处理显示模块22的输入相连接，信 号采集模块21的输入与信号处理电路的输出(即数字频率转换电路38的输出)相连接， 数据处理显示模块22的输出与显示终端4的输入相连接。 本实用新型的一种可在显示终端实时显示整机功耗的装置，是采用由电流采样电 路31、电压采样电路32、第一模数转换电路33、第二模数转换电路34、直流分量取消电路 35、计算电路36、信号处理电路(即低通滤波电路37和数字频率转换电路38)所构成的电 源功耗检测电路对电器产品的电源的电压电流进行检测，并由该电源功耗检测电路将电器 产品的电源功耗转换为方波信号输出，接着由控制器2采集电源功耗检测电路输出的方波 脉冲信号，计算一定时间内的脉冲数，控制器2通过算法处理计算出功耗数值，并将功耗数 值显示在电器产品的显示终端4上，这样，用户就可以通过显示终端4 了解当前功耗，使用 户对所使用的电器产品的功耗能够实现实时监测。 本实用新型的一种可在显示终端实时显示整机功耗的装置，功耗检测电路串联于 交流电网输入30和电器产品的电源板电路1之间，对流入电源板电路1的电压、电流波形 进行检测，并将检测到的电压、电流信号进行相乘等数学运算后以方波信号的形式将功耗 数据输出到控制器2。电流采样电路31用来对输入电流进行检测，可以采用耐电腐蚀的金 属阻串接于交流通路中；电流流过电阻以电压的形式被电流采样电路所采集；金属阻可以 选用大功率小阻值的型号，以减小电阻的损耗及提高可靠性。电压采样电路32用来对输入 电压进行检测；是采用电阻并接于交流通路中的方式，以电阻分压的方法检测出一个小于 0. 5V电压信号。第一模数转换电路33、第二模数转换电路34用来分别将检测到的电流信 号及电压信号由模拟信号转化为数字信号。直流分量取消电路35用来消除直流分量；由于 模数转换(ADC)后会产生一个直流分量，这个直流分量就是ADC的失调电压；如果将ADC后 的电压信号和电流信号直接相乘，由于失调电压的存在，将会产生一个固定误差；所以为得 到高精度则必须将这个失调电压取消；直流分量取消电路35是通过数字计算将电流检测 通道的直流分量提取出来，然后"反相"后再与电流检测通道信号相加来达到直流信号取消 的目的。计算电路36是将电压电流输入信号相乘得到瞬时功率信号。信号处理电路的低 通滤波电路37用来滤除高频分量；信号处理电路的数字频率转换电路38用来将瞬时功率 信号转化为以一定频率输出的方波信号。 处理过程中，先由电流采样电路31和电压采样电路32分别实时采集交流电网与 电器产品的电源板电路1之间输送通路的电流值和电压值；然后由模数转换电路(即第一 模数转换电路33、第二模数转换电路34)分别将电流采样电路31和电压采样电路32所获 取的电流值和电压值进行模数转换；接着由计算电路36对模数转换电路输给的电流数据 和电压数据进行乘积运算得到瞬时功率数据；再由信号处理电路(即低通滤波电路37和数 字频率转换电路38)将瞬时功率数据转化为按照预先所设定频率输出的方波信号；再由控制器的信号采集模块21对信号处理电路输出的方波信号进行数据采集处理；再由控制器的数据处理显示模块22对信号采集模块的数据进行算法处理，计算出当前的功耗值；最后
由控制器的数据处理显示模块22将数据送给显示终端4进行显示。 上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种可在显示终端实时显示整机功耗的装置，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求一种可在显示终端实时显示整机功耗的装置，其特征在于包括一电源板电路；一控制器，该控制器含有用来实现数据采集处理的信号采集模块和用来对采集的数据进行计算及显示处理的数据处理显示模块；一显示终端；一电流采样电路，用来采集电流信号；一电压采样电路，用来采集电压信号；一第一模数转换电路，用来实现模数转换；一第二模数转换电路，用来实现模数转换；一直流分量取消电路，用来消除直流分量；一计算电路，用来对电流数据和电压数据进行乘积运算；一信号处理电路，包含有低通滤波电路和数字频率转换电路，前者用以滤除高频分量，后者用于将瞬时功率信号转化为以预先设定的频率输出的方波信号；电流采样电路和电压采样电路的输入分别与交流电网输入相连接；电流采样电路的输出与电源板电路相连接；电源板电路分别与控制器和显示终端相连接；电流采样电路的输出与第一模数转换电路的输入相连接；第一模数转换电路的输出与直流分量取消电路的输入相连接；直流分量取消电路的输出与计算电路的输入相连接；电压采样电路的输出与第二模数转换电路的输入相连接；第二模数转换电路的输出与计算电路的输入相连接；计算电路的输出与信号处理电路的输入相连接；信号处理电路的输出与控制器的输入相连接；控制器的输出与显示终端的输入相连接。
2. 根据权利要求1所述的可在显示终端实时显示整机功耗的装置，其特征在于所述 的信号处理电路中，低通滤波电路的输出接至数字频率转换电路的输入，低通滤波电路的 输入与计算电路的输出相连接，数字频率转换电路的输出与控制器的输入相连接。
3. 根据权利要求1所述的可在显示终端实时显示整机功耗的装置，其特征在于所述 的控制器中，信号采集模块的输出与数据处理显示模块的输入相连接，信号采集模块的输 入与信号处理电路的输出相连接，数据处理显示模块的输出与显示终端的输入相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种可在显示终端实时显示整机功耗的装置，是采用由电流采样电路、电压采样电路、第一模数转换电路、第二模数转换电路、直流分量取消电路、计算电路、信号处理电路所构成的电源功耗检测电路对电器产品的电源的电压电流进行检测，并将电器产品的电源功耗转换为方波信号输出，接着由控制器采集电源功耗检测电路输出的方波脉冲信号，计算一定时间内的脉冲数，控制器通过算法处理计算出功耗数值，并将功耗数值显示在电器产品的显示终端上。这样，用户就可以通过显示终端了解当前功耗，对所使用的电器产品的功耗实时监测，以便于用户及时地采取措施以达到节电的目的。该装置可用于带有LCD显示终端的电视，显示器，冰箱，洗衣机等多种电器产品。
文档编号G01R21/133GK201497765SQ20092030631
公开日2010年6月2日 申请日期2009年7月16日 优先权日2009年7月16日
发明者吴良琦, 曾庆将, 王盛, 蔡三龙, 陈迎锋, 黄卫强 申请人:厦门华侨电子股份有限公司