物理教學(xué)用模擬電力儀表結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電力儀表，具體是一種物理教學(xué)用模擬電力儀表結(jié)構(gòu)，屬于教學(xué)輔助用具技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電力儀表主要是用于對(duì)電力供電系統(tǒng)中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行處理和顯示，以便把供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況給操作者一個(gè)直觀的展示，其種類有電壓表、電流表、壓力表、溫度表等。電力儀表的核心是對(duì)各種信號(hào)的轉(zhuǎn)換、處理和顯示，而當(dāng)前被普遍使用的儀表的設(shè)計(jì)一般卻只是關(guān)注于信號(hào)的顯示，對(duì)信號(hào)的轉(zhuǎn)換和處理也是以能對(duì)信號(hào)進(jìn)行顯示為根本目的，這就為電力儀表功能上的擴(kuò)展帶來(lái)了局限。
[0003]首先，對(duì)供電安全日益關(guān)注的今天，電力儀表作為供電系統(tǒng)中能對(duì)電網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行處理的一個(gè)環(huán)節(jié)，卻在供電安全上起不到保護(hù)補(bǔ)充和后備冗余的功能，其次，當(dāng)前普遍使用的電力儀表主要是通過(guò)數(shù)碼管對(duì)信號(hào)進(jìn)行顯示，單就硬件上的限制，便有顯示功能單一，信息量不大等不足之處，再次，沒(méi)有通訊功能，不利于組網(wǎng)，不符合電力系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。因此，如何結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際的模擬操作，是目前的研宄方向之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種物理教學(xué)用模擬電力儀表結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)供電安全的保護(hù)補(bǔ)充和后備冗余功能，同時(shí)安全可靠，確保通訊功能的同時(shí)，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)結(jié)合結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際的模擬操作，提高物理教學(xué)的質(zhì)量。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型包括儀表外殼和設(shè)置在儀表外殼中的控制系統(tǒng)，其中，儀表外殼為復(fù)合型外殼，內(nèi)層為厚度2mm-2.5mm的金屬外殼，外層為厚度2mm_2.5mm的橡膠外殼；控制系統(tǒng)包括互感器、信號(hào)放大電路、信號(hào)采集電路、Α/D轉(zhuǎn)換、電流表、處理器、報(bào)警電路、按鍵、通訊接口、顯示模塊和信號(hào)輸出電路；互感器安裝在儀表外殼內(nèi)，采用三星連接式，及共設(shè)置三組，每組三個(gè)互感器并聯(lián)后再并聯(lián)，信號(hào)依次通過(guò)信號(hào)放大電路、信號(hào)采集電路，并由Α/D轉(zhuǎn)換后發(fā)送到處理器進(jìn)行處理；電流表安裝在儀表外殼內(nèi)，設(shè)置在信號(hào)放大電路與信號(hào)采集電路之間的連接電路上，與處理器電信號(hào)連接；報(bào)警電路安裝在儀表外殼內(nèi)，與處理器電信號(hào)連接；信號(hào)輸出電路安裝在儀表外殼內(nèi)，與處理器電信號(hào)連接；顯示模塊安裝在儀表外殼外側(cè)的上方，與處理器電信號(hào)連接；按鍵與通訊接口分別安裝在儀表外殼外側(cè)下方的不同位置，均與處理器電信號(hào)連接。
[0006]所述的報(bào)警電路為蜂鳴報(bào)警器，所述的處理器為最小單片機(jī)系統(tǒng)，所述的信號(hào)放大電路包括電源VCC、電阻Rb、電阻Rs、電阻Re、電容Cl、電容C2和三極管VT，電阻Rs和電容Cl的一端連接，電容Cl的另一端和三極管VT的基極、電阻Rb的一端連接，電阻Rb的另一端和三極管VT的集電極、電源VCC連接，三極管VT的發(fā)射級(jí)和電容C2的一端、電阻Re的一端連接，電阻Re的另一端接地。
[0007]進(jìn)一步，互感器采用三星連接式，及共設(shè)置六組，每組六個(gè)互感器并聯(lián)后再并聯(lián)，信號(hào)依次通過(guò)信號(hào)放大電路、信號(hào)采集電路，并由Α/D轉(zhuǎn)換后發(fā)送到處理器進(jìn)行處理。
[0008]進(jìn)一步，處理器包括電源模塊、信號(hào)采集處理模塊、通訊接口模塊、按鍵信號(hào)處理及顯示信號(hào)處理模塊。
[0009]進(jìn)一步，顯不模塊米用液晶漢字顯不模塊。
[0010]進(jìn)一步，處理器使用最小單片機(jī)系統(tǒng)。
[0011]本實(shí)用新型利用液晶漢顯的方式，可以同時(shí)顯示多個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(比如三相電壓和三相電流數(shù)據(jù)及相關(guān)說(shuō)明；同時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)處理器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，除滿足顯示的要求外，同時(shí)具有基本的處理器保護(hù)功能，保護(hù)參數(shù)按鍵設(shè)定，斷電故障可記憶；除此之外，配有通訊接口以方便組網(wǎng)，并加強(qiáng)通用性，可以處理各種互感器信號(hào)。
[0012]在此基礎(chǔ)上，儀表外殼為復(fù)合型外殼，確保整體設(shè)備的安全，采用三星連接式，及共設(shè)置三組，每組三個(gè)互感器并聯(lián)后再并聯(lián)，確保信號(hào)的穩(wěn)定，同時(shí)系統(tǒng)中增加了信號(hào)放大電路，確保信號(hào)的穩(wěn)定性，保證了整體系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)結(jié)合結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際的模擬操作，提高物理教學(xué)的質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型包括儀表外殼和設(shè)置在儀表外殼中的控制系統(tǒng)，其中，儀表外殼為復(fù)合型外殼，內(nèi)層為厚度2mm-2.5mm的金屬外殼，外層為厚度2mm_2.5mm的橡膠外殼；控制系統(tǒng)包括互感器、信號(hào)放大電路、信號(hào)采集電路、Α/D轉(zhuǎn)換、電流表、處理器、報(bào)警電路、按鍵、通訊接口、顯示模塊和信號(hào)輸出電路；互感器安裝在儀表外殼內(nèi)，采用三星連接式，及共設(shè)置三組，每組三個(gè)互感器并聯(lián)后再并聯(lián)，信號(hào)依次通過(guò)信號(hào)放大電路、信號(hào)采集電路，并由Α/D轉(zhuǎn)換后發(fā)送到處理器進(jìn)行處理；電流表安裝在儀表外殼內(nèi)，設(shè)置在信號(hào)放大電路與信號(hào)采集電路之間的連接電路上，與處理器電信號(hào)連接；報(bào)警電路安裝在儀表外殼內(nèi)，與處理器電信號(hào)連接；信號(hào)輸出電路安裝在儀表外殼內(nèi)，與處理器電信號(hào)連接；顯示模塊安裝在儀表外殼外側(cè)的上方，與處理器電信號(hào)連接；按鍵與通訊接口分別安裝在儀表外殼外側(cè)下方的不同位置，均與處理器電信號(hào)連接。
[0016]所述的報(bào)警電路為蜂鳴報(bào)警器，所述的處理器為最小單片機(jī)系統(tǒng)，所述的信號(hào)放大電路包括電源VCC、電阻Rb、電阻Rs、電阻Re、電容Cl、電容C2和三極管VT，電阻Rs和電容Cl的一端連接，電容Cl的另一端和三極管VT的基極、電阻Rb的一端連接，電阻Rb的另一端和三極管VT的集電極、電源VCC連接，三極管VT的發(fā)射級(jí)和電容C2的一端、電阻Re的一端連接，電阻Re的另一端接地。
[0017]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)，互感器采用三星連接式，及共設(shè)置六組，每組六個(gè)互感器并聯(lián)后再并聯(lián)，信號(hào)依次通過(guò)信號(hào)放大電路、信號(hào)采集電路，并由Α/D轉(zhuǎn)換后發(fā)送到處理器進(jìn)行處理。
[0018]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)，處理器包括電源模塊、信號(hào)采集處理模塊、通訊接口模塊、按鍵信號(hào)處理及顯示信號(hào)處理模塊。
[0019]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)，顯示模塊采用液晶漢字顯示模塊。
[0020]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)，處理器使用最小單片機(jī)系統(tǒng)。
[0021]本實(shí)用新型利用液晶漢顯的方式，可以同時(shí)顯示多個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(比如三相電壓和三相電流數(shù)據(jù))及相關(guān)說(shuō)明；同時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)處理器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，除滿足顯示的要求夕卜，同時(shí)具有基本的處理器保護(hù)功能，保護(hù)參數(shù)按鍵設(shè)定，斷電故障可記憶；除此之外，配有通訊接口以方便組網(wǎng)，并加強(qiáng)通用性，可以處理各種互感器信號(hào)。
[0022]在此基礎(chǔ)上，儀表外殼為復(fù)合型外殼，確保整體設(shè)備的安全，采用三星連接式，及共設(shè)置三組，每組三個(gè)互感器并聯(lián)后再并聯(lián)，確保信號(hào)的穩(wěn)定，同時(shí)系統(tǒng)中增加了信號(hào)放大電路，確保信號(hào)的穩(wěn)定性，保證了整體系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0023]工作時(shí)，通過(guò)信號(hào)采集處理電路采集每個(gè)互感器信號(hào)，經(jīng)Α/D轉(zhuǎn)換傳輸至處理器，通過(guò)按鍵輸入操作控制處理器輸出信號(hào)，通過(guò)顯示模塊顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，利用液晶漢顯的方式，可以同時(shí)顯示六個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(比如三相電壓和三相電流數(shù)據(jù))及相關(guān)說(shuō)明，通過(guò)處理器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，除滿足顯示的要求外，同時(shí)通過(guò)保護(hù)控制信號(hào)輸出起到處理器信號(hào)保護(hù)功能，保護(hù)參數(shù)按鍵設(shè)定，斷電故障可記憶，配有的通訊接口以方便組網(wǎng)，加強(qiáng)通用性，可以處理各種互感器信號(hào)。在此基礎(chǔ)上，儀表外殼為復(fù)合型外殼，確保整體設(shè)備的安全，采用三星連接式，及共設(shè)置三組，每組三個(gè)互感器并聯(lián)后再并聯(lián)，確保信號(hào)的穩(wěn)定，同時(shí)系統(tǒng)中增加了信號(hào)放大電路，確保信號(hào)的穩(wěn)定性，保證了整體系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)結(jié)合結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際的模擬操作，提高物理教學(xué)的質(zhì)量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種物理教學(xué)用模擬電力儀表結(jié)構(gòu)，包括儀表外殼和設(shè)置在儀表外殼中的控制系統(tǒng)，所述的儀表外殼為復(fù)合型外殼，內(nèi)層為厚度2mm-2.5mm的金屬外殼，外層為厚度2mm-2.5mm的橡膠外殼；所述的控制系統(tǒng)包括互感器、信號(hào)放大電路、信號(hào)采集電路、A/D轉(zhuǎn)換、電流表、處理器、報(bào)警電路、按鍵、通訊接□、顯示模塊和信號(hào)輸出電路； 其中，所述的互感器安裝在儀表外殼內(nèi)，采用三星連接式，及共設(shè)置三組，每組三個(gè)互感器并聯(lián)后再并聯(lián)，信號(hào)依次通過(guò)信號(hào)放大電路、信號(hào)采集電路，并由A/D轉(zhuǎn)換后發(fā)送到處理器進(jìn)行處理；所述的電流表安裝在儀表外殼內(nèi)，設(shè)置在信號(hào)放大電路與信號(hào)采集電路之間的連接電路上，與處理器電信號(hào)連接；所述的報(bào)警電路安裝在儀表外殼內(nèi)，與處理器電信號(hào)連接；所述的信號(hào)輸出電路安裝在儀表外殼內(nèi)，與處理器電信號(hào)連接；所述的顯示模塊安裝在儀表外殼外側(cè)的上方，與處理器電信號(hào)連接；所述的按鍵與通訊接口分別安裝在儀表外殼外側(cè)下方的不同位置，均與處理器電信號(hào)連接； 所述的報(bào)警電路為蜂鳴報(bào)警器，所述的處理器為最小單片機(jī)系統(tǒng)，所述的信號(hào)放大電路包括電源VCC、電阻Rb、電阻Rs、電阻Re、電容Cl、電容C2和三極管VT，電阻Rs和電容Cl的一端連接，電容Cl的另一端和三極管VT的基極、電阻Rb的一端連接，電阻Rb的另一端和三極管VT的集電極、電源VCC連接，三極管VT的發(fā)射級(jí)和電容C2的一端、電阻Re的一端連接，電阻Re的另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物理教學(xué)用模擬電力儀表結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的互感器采用三星連接式，及共設(shè)置六組，每組六個(gè)互感器并聯(lián)后再并聯(lián)，信號(hào)依次通過(guò)信號(hào)放大電路、信號(hào)采集電路，并由A/D轉(zhuǎn)換后發(fā)送到處理器進(jìn)行處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物理教學(xué)用模擬電力儀表結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的處理器包括電源模塊、信號(hào)采集處理模塊、通訊接口模塊、按鍵信號(hào)處理及顯示信號(hào)處理模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物理教學(xué)用模擬電力儀表結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的顯示模塊采用液晶漢字顯示模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物理教學(xué)用模擬電力儀表結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的處理器使用最小單片機(jī)系統(tǒng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種物理教學(xué)用模擬電力儀表結(jié)構(gòu)，屬于電力儀表技術(shù)領(lǐng)域，包括儀表外殼和設(shè)置在儀表外殼中的控制系統(tǒng)，儀表外殼為復(fù)合型外殼，內(nèi)層為厚度2mm-2.5mm的金屬外殼，外層為厚度2mm-2.5mm的橡膠外殼；所述的控制系統(tǒng)包括互感器、信號(hào)放大電路、信號(hào)采集電路、A/D轉(zhuǎn)換、電流表、處理器、報(bào)警電路、按鍵、通訊接口、顯示模塊和信號(hào)輸出電路；在此基礎(chǔ)上，儀表外殼為復(fù)合型外殼，確保整體設(shè)備的安全，采用三星連接式，及共設(shè)置三組，每組三個(gè)互感器并聯(lián)后再并聯(lián)，確保信號(hào)的穩(wěn)定，同時(shí)系統(tǒng)中增加了信號(hào)放大電路，確保信號(hào)的穩(wěn)定性，保證了整體系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際的模擬操作，提高物理教學(xué)的質(zhì)量。
【IPC分類】G09B23-18
【公開(kāi)號(hào)】CN204463629
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520137849
【發(fā)明人】吳召輝
【申請(qǐng)人】吳召輝
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月11日