專利名稱：一種低功耗的電能質量監(jiān)測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于計量儀器領域，更準確地說是涉及一種電能質量監(jiān)測儀。
背景技術：
IEEE技術協(xié)調(diào)委員會給出的“Power Quality ”的技術定義為:“合格的電能質量是指給敏感設備提供的電力和設置的接地系統(tǒng)適合該設備正常工作”。電能質量的高低，己成為影響國民經(jīng)濟發(fā)展的重要因素.因此，改善電能質量完善電網(wǎng)的監(jiān)控對現(xiàn)代社會
具有重要意義。實際配電與供電系統(tǒng)中，電能質量的主要的指標為:電壓幅值、頻率、諧波量。電能質量危害主要體現(xiàn)在與用戶密切相關的配電系統(tǒng)以及低壓網(wǎng)絡(400 V)中，如電壓跌落問題引起的設備誤跳閘；短時斷電現(xiàn)象造成計算機服務器數(shù)據(jù)丟失；諧波問題引起用戶設備不正常發(fā)熱等。隨著電力行業(yè)測量與管理的自動化、智能化和網(wǎng)絡化的逐步推進，對精度高且?guī)Х治龉δ艿碾娔苜|量監(jiān)測儀器的需求日益強烈。目前，具有測量與分析輸入多路電壓、電流的各種電能質量參數(shù)的電能質量監(jiān)測儀器，已得到廣泛應用。然而，現(xiàn)有的電能質量監(jiān)測儀器在使用中仍有眾多不便，特別是使用時功耗較大，既增加了使用成本，又為其在配電系統(tǒng)以及低壓網(wǎng)絡大量使用造成了阻礙。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術中電能質量監(jiān)測儀器功耗較大的不足，本實用新型提出了一種低功耗的電能質量監(jiān)測儀，該新型電能質量監(jiān)測儀能夠將整體功耗控制在2VA之內(nèi)，從而大幅降低了使用時的功耗。具體地說，本實用新型是采取以下的技術方案來實現(xiàn)的:一種低功耗的電能質量監(jiān)測儀，包括電源、信號采集模塊、中央處理模塊、人機接口模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊，其中信號采集模塊與中央處理模塊相連，中央處理模塊分別與通信模塊、人機接口模塊以及數(shù)據(jù)存儲模塊相連，電源用于提供各模塊的工作電源，所述電源中設置有整流濾波電路、整流橋、第一儲能電容、第二儲能電容、第三儲能電容、第四儲能電容、第五儲能電容、第一分壓電阻、第二分壓電阻、DC-DC變換器、濾波電感、匹配電阻以及5/3.3V轉換電路，夕卜部電源信號通過整流濾波電路接入整流橋，第一儲能電容與第二儲能電容串聯(lián)、并且與整流橋的輸出并聯(lián)用于儲能，第一分壓電阻與第二分壓電阻串聯(lián)、并且接在第一儲能電容與第二儲能電容之后用于限流分壓，限流分壓后的信號接入DC-DC變換器，DC-DC變換器用于將經(jīng)過限流分壓后的信號轉換為兩路5V信號，其中一路5V信號接入第五儲能電容用于儲能，另一路5V信號分別接入第三儲能電容、第四儲能電容、濾波電感以及匹配電阻用于儲能、濾波和功率匹配，經(jīng)過功率匹配后的5V信號接入5/3.3V轉換電路轉換為3.3V信號供中央處理模塊使用。本實用新型的進一步特征在于:所述第一儲能電容和第二儲能電容的容值均為47 u F，第三儲能電容和第四儲能電容的容值均為470 u F、第五儲能電容的容值為220 u F，第一分壓電阻和第二分壓電阻的阻值為2MQ，濾波電感的感值為33 y H，匹配電阻的阻值為 100Q。本實用新型的有益效果如下:由于本實用新型在電源中使用了整流濾波電路、整流橋、第一儲能電容、第二儲能電容、第三儲能電容、第四儲能電容、第五儲能電容、第一分壓電阻、第二分壓電阻、DC-DC變換器、濾波電感、匹配電阻以及5/3.3V轉換電路，使得本實用新型的電能質量監(jiān)測儀的整體功耗大大降低，經(jīng)測試最大功耗不高于2VA，明顯降低了使用成本，特別適用于在配電系統(tǒng)以及低壓網(wǎng)絡大量使用。

圖1是本實用新型基本結構框圖。圖2是本實用新型信號電源原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型進行詳細描述。圖1給出了本實用新型的基本結構。由圖1可知，本實用新型的電能質量監(jiān)測儀，包括電源、信號采集模塊、中央處理模塊、人機接口模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊，其中信號采集模塊與中央處理模塊相連，中央處理模塊分別與通信模塊、人機接口模塊以及數(shù)據(jù)存儲模塊相連，電源用于提供各模塊的工作電源。圖2給出了本實用新型電源原理。如圖2所示，為實現(xiàn)低功耗的功能，本實用新型的電能質量監(jiān)測儀，電源中設置有整流濾波電路、整流橋、第一儲能電容Cl、第二儲能電容C2、第三儲能電容C3、第四儲能電容C4、第五儲能電容C5、第一分壓電阻R3、第二分壓電阻R4、DC-DC變換器ICl、濾波電感L1、匹配電阻RX以及5/3.3V轉換電路。本實用新型使用的外部電源信號可為380V、220V或100V的交流電壓信號。外部電源信號通過整流濾波電路接入整流橋，即采用整流濾波電路于整流橋前一級對輸入的交流電壓進行了前置濾波、限流、限壓。整流橋由8個整流二極管構成。第一儲能電容Cl與第二儲能電容C2串聯(lián)、并且與整流橋的輸出并聯(lián)用于儲能。第一分壓電阻R3與第二分壓電阻R4串聯(lián)、并且接在第一儲能電容Cl與第二儲能電容C2之后用于限流分壓。限流分壓后的信號接入DC-DC變換器ICl，DC-DC變換器ICl用于將經(jīng)過限流分壓后的信號轉換為兩路5V信號，其中一路5V信號接入第五儲能電容C5用于儲能，另一路5V信號分別接入第三儲能電容C3、第四儲能電容C4、濾波電感LI以及匹配電阻RX用于儲能、濾波和功率匹配，經(jīng)過功率匹配后的5V信號接入5/3.3V轉換電路轉換為3.3V信號供中央處理模塊使用。本實施例中，DC-DC變換器ICl的型號為PSH03D-0505的寬范圍輸入DC-DC變換器，第一儲能電容Cl和第二儲能電容C2的容值均為47 ii F，第三儲能電容C3和第四儲能電容C4的容值均為470 u F、第五儲能電容C5的容值為220 U F，第一分壓電阻R3和第二分壓電阻R4的阻值為2MQ，濾波電感LI的感值為33 U H，匹配電阻RX的阻值為100 Q。雖然本實用新型已以較佳實施例公開如上，但實施例并不是用來限定本實用新型的。在不脫離本實用新型之精神和范圍內(nèi)，所做的任何等效變化或潤飾，同樣屬于本實用新型之保護范圍。因此本實用新型的保護范圍應當以本申請的權利要求所界定的內(nèi)容為標準。
權利要求1.一種低功耗的電能質量監(jiān)測儀，包括電源、信號采集模塊、中央處理模塊、人機接口模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊，其中信號采集模塊與中央處理模塊相連，中央處理模塊分別與通信模塊、人機接口模塊以及數(shù)據(jù)存儲模塊相連，電源用于提供各模塊的工作電源，其特征在于:所述電源中設置有整流濾波電路、整流橋、第一儲能電容、第二儲能電容、第三儲能電容、第四儲能電容、第五儲能電容、第一分壓電阻、第二分壓電阻、DC-DC變換器、濾波電感、匹配電阻以及5/3.3V轉換電路，外部電源信號通過整流濾波電路接入整流橋，第一儲能電容與第二儲能電容串聯(lián)、并且與整流橋的輸出并聯(lián)用于儲能，第一分壓電阻與第二分壓電阻串聯(lián)、并且接在第一儲能電容與第二儲能電容之后用于限流分壓，限流分壓后的信號接入DC-DC變換器，DC-DC變換器用于將經(jīng)過限流分壓后的信號轉換為兩路5V信號，其中一路5V信號接入第五儲能電容用于儲能，另一路5V信號分別接入第三儲能電容、第四儲能電容、濾波電感以及匹配電阻用于儲能、濾波和功率匹配，經(jīng)過功率匹配后的5V信號接入5/3.3V轉換電路轉換為3.3V信號供中央處理模塊使用。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種低功耗的電能質量監(jiān)測儀，其特征在于:所述第一儲能電容和第二儲能電容的容值均為47 ii F，第三儲能電容和第四儲能電容的容值均為470 y F、第五儲能電容的容值為220 y F，第一分壓電阻和第二分壓電阻的阻值為2MQ，濾波電感的感值為33 ii H，匹配電阻的阻值為100Q。
專利摘要本實用新型公開了一種低功耗的電能質量監(jiān)測儀，屬于計量儀器領域。本實用新型包括電源、信號采集模塊、中央處理模塊、人機接口模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊，其中信號采集模塊與中央處理模塊相連，中央處理模塊分別與通信模塊、人機接口模塊以及數(shù)據(jù)存儲模塊相連，電源用于提供各模塊的工作電源，其特征在于所述電源中設置有整流濾波電路、整流橋、第一儲能電容、第二儲能電容、第三儲能電容、第四儲能電容、第五儲能電容、第一分壓電阻、第二分壓電阻、DC-DC變換器、濾波電感、匹配電阻以及5/3.3V轉換電路。本實用新型能夠將整體功耗控制在2VA之內(nèi)，從而大幅降低了使用時的功耗。
文檔編號G01R31/00GK202975192SQ20122064111
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權日2012年11月29日
發(fā)明者韓笑, 陳思成 申請人:南京工程學院