專利名稱：一種可在顯示終端實時顯示整機功耗的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及帶有顯示終端的電器產品，特別是涉及一種可在顯示終端實時顯
示整機功耗的裝置。
背景技術：
隨著國民經濟的快速發(fā)展和科學技術的不斷進步，越來越多的家用電器產品走入了人們的生活中，比如有電視機、電冰箱、洗衣機、空調、電飯煲等等，這些家用電器， 一方面豐富了人們的生活并給人們的生活帶來了極大的方便，比如電視機就可供人們進行觀看，使人們能夠及時了解到國內外的時事政治等新聞，而且，人們通過電視機可以欣賞各種文藝節(jié)目；再比如洗衣機可進行衣物的洗滌，免除了人們手工洗滌衣物的煩惱；這些家用電器，另一方面也使得家庭的用電量呈直線上升，在一定程度上也是造成城市電力緊張的一個因素之一。因此，如何節(jié)省用電，節(jié)約能源，是擺在人們面前的一個重要問題。而目前的各類家用電器，均沒有電源功耗的顯示功能，使用者無法知道其使用電器的功耗情況，因此，也就無法采取有效的措施，來達到實施節(jié)電的目的。

實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術之不足，提供一種可在顯示終端實時顯示整機功耗的裝置，使得帶有顯示終端的電器產品能夠在使用過程中實時地顯示當前的功耗，讓用戶能夠對電器產品的功耗進行實時監(jiān)測，以便于用戶及時地采取措施以達到節(jié)電的目的。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種可在顯示終端實時顯示整
機功耗的裝置，包括 —電源板電路； —控制器，該控制器含有用來實現數據采集處理的信號采集模塊和用來對采集的數據進行計算及顯示處理的數據處理顯示模塊；[0007] —顯示終端； —電流采樣電路，用來采集電流信號； —電壓采樣電路，用來采集電壓信號； —第一模數轉換電路，用來實現模數轉換； —第二模數轉換電路，用來實現模數轉換； —直流分量取消電路，用來消除直流分量； —計算電路，用來對電流數據和電壓數據進行乘積運算； —信號處理電路，包含有低通濾波電路和數字頻率轉換電路，前者用以濾除高頻
分量，后者用于將瞬時功率信號轉化為以預先設定的頻率輸出的方波信號； 電流采樣電路和電壓采樣電路的輸入分別與交流電網輸入相連接；電流采樣電路的輸出與電源板電路相連接；電源板電路分別與控制器和顯示終端相連接；電流采樣電路的輸出與第一模數轉換電路的輸入相連接；第一模數轉換電路的輸出與直流分量取消電路 的輸入相連接；直流分量取消電路的輸出與計算電路的輸入相連接；電壓采樣電路的輸出 與第二模數轉換電路的輸入相連接；第二模數轉換電路的輸出與計算電路的輸入相連接； 計算電路的輸出與信號處理電路的輸入相連接；信號處理電路的輸出與控制器的輸入相連 接；控制器的輸出與顯示終端的輸入相連接。 所述的信號處理電路中，低通濾波電路的輸出接至數字頻率轉換電路的輸入，低 通濾波電路的輸入與計算電路的輸出相連接，數字頻率轉換電路的輸出與控制器的輸入相 連接。 所述的控制器中，信號采集模塊的輸出與數據處理顯示模塊的輸入相連接，信號 采集模塊的輸入與信號處理電路的輸出相連接，數據處理顯示模塊的輸出與顯示終端的輸 入相連接。 本實用新型的一種可在顯示終端實時顯示整機功耗的裝置，是采用由電流采樣電 路、電壓采樣電路、第一模數轉換電路、第二模數轉換電路、直流分量取消電路、計算電路、 信號處理電路所構成的電源功耗檢測電路對電器產品的電源的電壓電流進行檢測，并由該 電源功耗檢測電路將電器產品的電源功耗轉換為方波信號輸出，接著由控制器采集電源功 耗檢測電路輸出的方波脈沖信號，計算一定時間內的脈沖數，控制器通過算法處理計算出 功耗數值，并將功耗數值顯示在電器產品的顯示終端上，這樣，用戶就可以通過顯示終端了 解當前功耗，使用戶對所使用的電器產品的功耗能夠實現實時監(jiān)測。 本實用新型的一種可在顯示終端實時顯示整機功耗的裝置，功耗檢測電路串聯于 交流電網輸入和電器產品的電源板電路之間，對流入電源板電路的電壓、電流波形進行檢 測，并將檢測到的電壓、電流信號進行相乘等數學運算后以方波信號的形式將功耗數據輸 出到控制器。電流采樣電路用來對輸入電流進行檢測，可以采用耐電腐蝕的金屬阻串接于 交流通路中；電流流過電阻以電壓的形式被電流采樣電路所采集；金屬阻可以選用大功率 小阻值的型號，以減小電阻的損耗及提高可靠性。電壓采樣電路用來對輸入電壓進行檢測； 是采用電阻并接于交流通路中的方式，以電阻分壓的方法檢測出一個小于0. 5V電壓信號。 第一模數轉換電路、第二模數轉換電路用來分別將檢測到的電流信號及電壓信號由模擬信 號轉化為數字信號。直流分量取消電路用來消除直流分量；由于模數轉換(ADC)后會產生 一個直流分量，這個直流分量就是ADC的失調電壓；如果將ADC后的電壓信號和電流信號直 接相乘，由于失調電壓的存在，將會產生一個固定誤差；所以為得到高精度則必須將這個失 調電壓取消；直流分量取消電路是通過數字計算將電流檢測通道的直流分量提取出來，然 后"反相"后再與電流檢測通道信號相加來達到直流信號取消的目的。計算電路是將電壓電 流輸入信號相乘得到瞬時功率信號。信號處理電路的低通濾波電路用來濾除高頻分量；信 號處理電路的數字頻率轉換電路用來將瞬時功率信號轉化為以一定頻率輸出的方波信號。 在處理過程中，先由電流采樣電路和電壓采樣電路分別實時采集交流電網與電器 產品的電源板電路之間輸送通路的電流值和電壓值；然后由模數轉換電路分別將電流采樣 電路和電壓采樣電路所獲取的電流值和電壓值進行模數轉換；接著由計算電路對模數轉換 電路輸給的電流數據和電壓數據進行乘積運算得到瞬時功率數據；再由信號處理電路將瞬 時功率數據轉化為按照預先所設定頻率輸出的方波信號；再由控制器的信號采集模塊對信 號處理電路輸出的方波信號進行數據采集處理；再由控制器的數據處理顯示模塊對信號采集模塊的數據進行算法處理，計算出當前的功耗值；最后由控制器的數據處理顯示模塊將數據送給顯示終端進行顯示。 本實用新型的有益效果是，由于采用了電源功耗檢測電路對電器產品的電源的電壓電流進行檢測，并由該電源功耗檢測電路將電器產品的電源功耗轉換為方波信號輸出，接著控制器采集電源功耗檢測電路輸出的方波脈沖信號，計算一定時間內的脈沖數，控制器通過算法處理計算出功耗數值，并將功耗數值顯示在電器產品的顯示終端上，使得帶有顯示終端的電器產品能夠在使用過程中實時地顯示當前的功耗，讓用戶能夠對電器產品的功耗進行實時監(jiān)測，以便于用戶及時地采取措施以達到節(jié)電的目的。該裝置具有廣泛的實用性，可用于帶有LCD顯示終端的電視，顯示器，冰箱，洗衣機等多種電器產品，用戶選擇產品的同時，也選擇了此項服務，無需進行任何再投入和再施工，更具有實用性。[0022]
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明；但本實用新型的一種可在顯示終端實時顯示整機功耗的裝置不局限于實施例。

圖1是本實用新型的硬件結構框圖；[0024] 圖2是本發(fā)明的控制器的原理框圖。
具體實施方式參見附圖所示，本實用新型的一種可在顯示終端實時顯示整機功耗的裝置，包括 —電源板電路l; —控制器2，該控制器含有用來實現數據采集處理的信號采集模塊21和用來對采集的數據進行計算及顯示處理的數據處理顯示模塊22 ;[0028] —顯示終端4 ; —電流采樣電路31，用來采集電流信號； —電壓采樣電路32，用來采集電壓信號； —第一模數轉換電路33，用來實現模數轉換； —第二模數轉換電路34，用來實現模數轉換； —直流分量取消電路35，用來消除直流分量； —計算電路36，用來對電流數據和電壓數據進行乘積運算； —信號處理電路，包含有低通濾波電路37和數字頻率轉換電路38，前者即低通濾波電路37用以濾除高頻分量，后者即數字頻率轉換電路38用于將瞬時功率信號轉化為以預先設定的頻率輸出的方波信號； 電流采樣電路31和電壓采樣電路32的輸入分別與交流電網輸入30相連接；電流采樣電路31的輸出與電源板電路1相連接；電源板電路1分別與控制器2和顯示終端4相連接；電流采樣電路31的輸出與第一模數轉換電路33的輸入相連接；第一模數轉換電路33的輸出與直流分量取消電路35的輸入相連接；直流分量取消電路35的輸出與計算電路36的輸入相連接；電壓采樣電路32的輸出與第二模數轉換電路34的輸入相連接；第二模數轉換電路34的輸出與計算電路36的輸入相連接；計算電路36的輸出與信號處理電路的輸入相連接；信號處理電路的輸出與控制器2的輸入相連接；控制器2的輸出與顯示終端4
的輸入相連接。
其中 在信號處理電路中，低通濾波電路37的輸出接至數字頻率轉換電路38的輸入，低 通濾波電路37的輸入與計算電路36的輸出相連接，數字頻率轉換電路38的輸出與控制器 2的輸入相連接； 在控制器2中，信號采集模塊21的輸出與數據處理顯示模塊22的輸入相連接，信 號采集模塊21的輸入與信號處理電路的輸出(即數字頻率轉換電路38的輸出)相連接， 數據處理顯示模塊22的輸出與顯示終端4的輸入相連接。 本實用新型的一種可在顯示終端實時顯示整機功耗的裝置，是采用由電流采樣電 路31、電壓采樣電路32、第一模數轉換電路33、第二模數轉換電路34、直流分量取消電路 35、計算電路36、信號處理電路(即低通濾波電路37和數字頻率轉換電路38)所構成的電 源功耗檢測電路對電器產品的電源的電壓電流進行檢測，并由該電源功耗檢測電路將電器 產品的電源功耗轉換為方波信號輸出，接著由控制器2采集電源功耗檢測電路輸出的方波 脈沖信號，計算一定時間內的脈沖數，控制器2通過算法處理計算出功耗數值，并將功耗數 值顯示在電器產品的顯示終端4上，這樣，用戶就可以通過顯示終端4 了解當前功耗，使用 戶對所使用的電器產品的功耗能夠實現實時監(jiān)測。 本實用新型的一種可在顯示終端實時顯示整機功耗的裝置，功耗檢測電路串聯于 交流電網輸入30和電器產品的電源板電路1之間，對流入電源板電路1的電壓、電流波形 進行檢測，并將檢測到的電壓、電流信號進行相乘等數學運算后以方波信號的形式將功耗 數據輸出到控制器2。電流采樣電路31用來對輸入電流進行檢測，可以采用耐電腐蝕的金 屬阻串接于交流通路中；電流流過電阻以電壓的形式被電流采樣電路所采集；金屬阻可以 選用大功率小阻值的型號，以減小電阻的損耗及提高可靠性。電壓采樣電路32用來對輸入 電壓進行檢測；是采用電阻并接于交流通路中的方式，以電阻分壓的方法檢測出一個小于 0. 5V電壓信號。第一模數轉換電路33、第二模數轉換電路34用來分別將檢測到的電流信 號及電壓信號由模擬信號轉化為數字信號。直流分量取消電路35用來消除直流分量；由于 模數轉換(ADC)后會產生一個直流分量，這個直流分量就是ADC的失調電壓；如果將ADC后 的電壓信號和電流信號直接相乘，由于失調電壓的存在，將會產生一個固定誤差；所以為得 到高精度則必須將這個失調電壓取消；直流分量取消電路35是通過數字計算將電流檢測 通道的直流分量提取出來，然后"反相"后再與電流檢測通道信號相加來達到直流信號取消 的目的。計算電路36是將電壓電流輸入信號相乘得到瞬時功率信號。信號處理電路的低 通濾波電路37用來濾除高頻分量；信號處理電路的數字頻率轉換電路38用來將瞬時功率 信號轉化為以一定頻率輸出的方波信號。 處理過程中，先由電流采樣電路31和電壓采樣電路32分別實時采集交流電網與 電器產品的電源板電路1之間輸送通路的電流值和電壓值；然后由模數轉換電路(即第一 模數轉換電路33、第二模數轉換電路34)分別將電流采樣電路31和電壓采樣電路32所獲 取的電流值和電壓值進行模數轉換；接著由計算電路36對模數轉換電路輸給的電流數據 和電壓數據進行乘積運算得到瞬時功率數據；再由信號處理電路(即低通濾波電路37和數 字頻率轉換電路38)將瞬時功率數據轉化為按照預先所設定頻率輸出的方波信號；再由控制器的信號采集模塊21對信號處理電路輸出的方波信號進行數據采集處理；再由控制器的數據處理顯示模塊22對信號采集模塊的數據進行算法處理，計算出當前的功耗值；最后
由控制器的數據處理顯示模塊22將數據送給顯示終端4進行顯示。 上述實施例僅用來進一步說明本實用新型的一種可在顯示終端實時顯示整機功耗的裝置，但本實用新型并不局限于實施例，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求一種可在顯示終端實時顯示整機功耗的裝置，其特征在于包括一電源板電路；一控制器，該控制器含有用來實現數據采集處理的信號采集模塊和用來對采集的數據進行計算及顯示處理的數據處理顯示模塊；一顯示終端；一電流采樣電路，用來采集電流信號；一電壓采樣電路，用來采集電壓信號；一第一模數轉換電路，用來實現模數轉換；一第二模數轉換電路，用來實現模數轉換；一直流分量取消電路，用來消除直流分量；一計算電路，用來對電流數據和電壓數據進行乘積運算；一信號處理電路，包含有低通濾波電路和數字頻率轉換電路，前者用以濾除高頻分量，后者用于將瞬時功率信號轉化為以預先設定的頻率輸出的方波信號；電流采樣電路和電壓采樣電路的輸入分別與交流電網輸入相連接；電流采樣電路的輸出與電源板電路相連接；電源板電路分別與控制器和顯示終端相連接；電流采樣電路的輸出與第一模數轉換電路的輸入相連接；第一模數轉換電路的輸出與直流分量取消電路的輸入相連接；直流分量取消電路的輸出與計算電路的輸入相連接；電壓采樣電路的輸出與第二模數轉換電路的輸入相連接；第二模數轉換電路的輸出與計算電路的輸入相連接；計算電路的輸出與信號處理電路的輸入相連接；信號處理電路的輸出與控制器的輸入相連接；控制器的輸出與顯示終端的輸入相連接。
2. 根據權利要求1所述的可在顯示終端實時顯示整機功耗的裝置，其特征在于所述 的信號處理電路中，低通濾波電路的輸出接至數字頻率轉換電路的輸入，低通濾波電路的 輸入與計算電路的輸出相連接，數字頻率轉換電路的輸出與控制器的輸入相連接。
3. 根據權利要求1所述的可在顯示終端實時顯示整機功耗的裝置，其特征在于所述 的控制器中，信號采集模塊的輸出與數據處理顯示模塊的輸入相連接，信號采集模塊的輸 入與信號處理電路的輸出相連接，數據處理顯示模塊的輸出與顯示終端的輸入相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種可在顯示終端實時顯示整機功耗的裝置，是采用由電流采樣電路、電壓采樣電路、第一模數轉換電路、第二模數轉換電路、直流分量取消電路、計算電路、信號處理電路所構成的電源功耗檢測電路對電器產品的電源的電壓電流進行檢測，并將電器產品的電源功耗轉換為方波信號輸出，接著由控制器采集電源功耗檢測電路輸出的方波脈沖信號，計算一定時間內的脈沖數，控制器通過算法處理計算出功耗數值，并將功耗數值顯示在電器產品的顯示終端上。這樣，用戶就可以通過顯示終端了解當前功耗，對所使用的電器產品的功耗實時監(jiān)測，以便于用戶及時地采取措施以達到節(jié)電的目的。該裝置可用于帶有LCD顯示終端的電視，顯示器，冰箱，洗衣機等多種電器產品。
文檔編號G01R21/133GK201497765SQ20092030631
公開日2010年6月2日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權日2009年7月16日
發(fā)明者吳良琦, 曾慶將, 王盛, 蔡三龍, 陳迎鋒, 黃衛(wèi)強 申請人:廈門華僑電子股份有限公司