專利名稱：一種預(yù)期短路電流測量方法與裝置的制作方法
一種預(yù)期短路電流測量方法與裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電量測量領(lǐng)域，特別涉及一種預(yù)期短路電流的測量方法與裝置。
技術(shù)背景
生活中各種電子和家用電器均需要插至民用電網(wǎng)上提供一交流電壓才能使用，雖 然現(xiàn)有各種產(chǎn)品和民用線路中均帶有保險絲和短路保護(hù)器，但對于其是否符合該處的具體 要求或需求則不得而知，電網(wǎng)系統(tǒng)中二端網(wǎng)絡(luò)端口的短路電流值不明確，而無法確定正常 使用多種電器的電流上限，在用戶的誤操作下或者一些常用家用電器設(shè)備損壞而造成工頻 民用電線路短路的情況下，也無法了解保險絲或短路保護(hù)器是否能起到保護(hù)作用，對火災(zāi) 的發(fā)生等埋有安全隱患。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可在不使用電子電器導(dǎo)致短路的情況下則 能預(yù)先準(zhǔn)確測量處電網(wǎng)中兩端端口的短路電流值的方法與裝置。
本發(fā)明所述的一種預(yù)期短路電流的測量方法，其包括如下步驟
1)采樣民用電網(wǎng)系統(tǒng)任意的二端網(wǎng)絡(luò)端口空載時的電壓，送至高精度模擬衰減器 進(jìn)行衰減；
2)衰減后得到的信號送至濾波器進(jìn)行干擾信號的濾除；
3)將濾除干擾信號后的信號送至高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并暫存；
4)多次重復(fù)步驟1)、2)、3)并將數(shù)據(jù)送至單片機(jī)記錄；
5)加載一負(fù)載電阻至所述民用電網(wǎng)系統(tǒng)的二端網(wǎng)絡(luò)端口，采樣所述負(fù)載電阻一個 周期的電壓并送至高精度模擬衰減器進(jìn)行衰減；
6)衰減后得到的信號送至濾波器進(jìn)行干擾信號的濾除；
7)將濾除干擾信號后的信號送至高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；
8)將步驟幻暫存的信號與步驟7)處理后的信號送至單片機(jī)做軟件和算法處理得 出初始預(yù)期短路電流值；
9)多次重復(fù)步驟1) 步驟8)計算相近讀數(shù)的平均值得出預(yù)期短路電流值。
步驟1)和步驟5)中采樣電壓的同時檢測電路接線是否正常，如果接線正常則繼 續(xù)執(zhí)行步驟；否則禁止測量并重復(fù)檢測，同時提示接線錯誤的信息。
步驟1)和步驟5)中采樣電壓的同時檢測線電壓是否在測量電壓的范圍內(nèi)，如果 電壓正常則繼續(xù)執(zhí)行；否則禁止測量并重復(fù)檢測，提示電壓錯誤信息。
加載步驟幻所述的負(fù)載電阻的電流大小為25A左右，可令測量預(yù)期短路電流的精 確度更高，也不會使故障保護(hù)器起保護(hù)。
本發(fā)明所述的一種預(yù)期短路電流的測量裝置，其包括依次連接的民用電網(wǎng)系統(tǒng)的 二端網(wǎng)絡(luò)端口、高精度模擬衰減器、濾波器、大功率負(fù)載電阻、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器、LCD顯示屏、 輸入按鍵和單片機(jī)，所述單片機(jī)包括一暫存器，裝置在測量空載電壓過程中取樣多個二端網(wǎng)絡(luò)端口的電壓后，經(jīng)高精度模擬衰減器、濾波器和高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換暫存至所述暫存 器中，與測量大功率負(fù)載電阻所得的電壓一起經(jīng)單片機(jī)運(yùn)算處理并輸出短路電流值，所述 負(fù)載電阻通過單片機(jī)控制一大功率開關(guān)管的開關(guān)，實現(xiàn)對負(fù)載電阻電壓加載時間的控制。
本發(fā)明的有益效果是可預(yù)先測量出民用電網(wǎng)系統(tǒng)中二端網(wǎng)絡(luò)端口的短路電流 值，明確使用各種電器的電流上限，防止因使用電流過大而造成短路，發(fā)生著火、漏電等意 外事故。
下面結(jié)合附圖與實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明


圖1是本發(fā)明硬件部分的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明軟件部分的測試流程示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明所述的一種預(yù)期短路電流的測量方法，參見圖1、圖2，其包括如下步驟
1)采樣民用電網(wǎng)系統(tǒng)任意的二端網(wǎng)絡(luò)端口空載時的電壓，送至高精度模擬衰減器 進(jìn)行衰減；
2)衰減后得到的信號送至濾波器進(jìn)行干擾信號的濾除；
3)將濾除干擾信號后的信號送至高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并暫存；
4)多次重復(fù)步驟1)、2)、3)并將數(shù)據(jù)送至單片機(jī)記錄；
5)加載一負(fù)載電阻至所述民用電網(wǎng)系統(tǒng)的二端網(wǎng)絡(luò)端口，采樣所述負(fù)載電阻一個 周期的電壓并送至高精度模擬衰減器進(jìn)行衰減；
6)衰減后得到的信號送至濾波器進(jìn)行干擾信號的濾除；
7)將濾除干擾信號后的信號送至高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；
8)將步驟幻暫存的信號與步驟7)處理后的信號送至單片機(jī)做軟件和算法處理得 出初始預(yù)期短路電流值；
9)多次重復(fù)步驟1) 步驟8)計算相近讀數(shù)的平均值得出預(yù)期短路電流值。
步驟1)和步驟5)中采樣電壓的同時檢測電路接線是否正常，如果接線正常則繼 續(xù)執(zhí)行步驟；否則禁止測量并重復(fù)檢測，同時提示接線錯誤的信息。
步驟1)和步驟5)中采樣電壓的同時檢測線電壓是否在測量電壓的范圍內(nèi)，如果 電壓正常則繼續(xù)執(zhí)行；否則禁止測量并重復(fù)檢測，提示電壓錯誤信息。
加載步驟幻所述的負(fù)載電阻的電流大小為25A左右，可令測量預(yù)期短路電流的精 確度更高，同時也不會使故障保護(hù)器起保護(hù)。
本發(fā)明所述的預(yù)期短路電流的測量裝置，如圖1所示，其包括依次連接的民用電 網(wǎng)系統(tǒng)的二端網(wǎng)絡(luò)端口、高精度模擬衰減器、濾波器、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)和IXD顯示 屏及按鍵，所述單片機(jī)包括一暫存器，所述裝置還包括一大功率負(fù)載電阻，裝置在測量空載 電壓過程中取樣多個二端網(wǎng)絡(luò)端口的電壓后，經(jīng)高精度模擬衰減器、濾波器和高速模數(shù)轉(zhuǎn) 換器轉(zhuǎn)換暫存至?xí)捍嫫髦?，與測量大功率負(fù)載電阻所得的電壓一起經(jīng)單片機(jī)運(yùn)算處理并輸 出至IXD顯示屏顯示短路電流值，所述負(fù)載電阻通過單片機(jī)控制一大功率開關(guān)管的開關(guān)， 實現(xiàn)對負(fù)載電阻電壓加載時間的控制，所述按鍵可控制單片機(jī)對各步驟的進(jìn)行調(diào)整。
如圖2所示，將火線、零線、地線分別接入測量設(shè)備中分別檢測電路接線是否正 常、線電壓是否在測量電壓的范圍內(nèi)，若不符合則禁止測量并重復(fù)檢測，同時提示錯誤信 息。若符合則進(jìn)行后續(xù)步驟，則單片機(jī)經(jīng)多次采樣，剔除數(shù)值相差過大的值并求得平均的 空載電壓值Vo，測得負(fù)載電壓值Vl后，由已知的負(fù)載電阻R1，可通過公式R= (Vo-Vl)/ V1*R1，則可以運(yùn)算求得回路電阻R。把已知的空載電壓Vo及求得的回路電阻值R，代入歐 姆定律公式I = Vo/R,即可求得初始預(yù)期短路電流值Io，重復(fù)所有步驟剔除數(shù)值相差過大 的值后求得平均的短路電流值I，最后輸出至LCD顯示屏顯示數(shù)值。
以上發(fā)明實施例所述僅為本發(fā)明的最佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明基礎(chǔ)上所作的修改、替換或改進(jìn)等，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)期短路電流的測量方法，其包括如下步驟1)采樣民用電網(wǎng)系統(tǒng)任意的二端網(wǎng)絡(luò)端口空載時的電壓，送至高精度模擬衰減器進(jìn)行 衰減；2)衰減后得到的信號送至濾波器進(jìn)行干擾信號的濾除；3)將濾除干擾信號后的信號送至高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并暫存；4)多次重復(fù)步驟1)>2)、3)并將數(shù)據(jù)送至單片機(jī)記錄；5)加載一負(fù)載電阻至所述民用電網(wǎng)系統(tǒng)的二端網(wǎng)絡(luò)端口，采樣所述負(fù)載電阻一個周期 的電壓并送至高精度模擬衰減器進(jìn)行衰減；6)衰減后得到的信號送至濾波器進(jìn)行干擾信號的濾除；7)將濾除干擾信號后的信號送至高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；8)將步驟幻暫存的信號與步驟7)處理后的信號送至單片機(jī)做軟件和算法處理得出初 始預(yù)期短路電流值；9)多次重復(fù)步驟1) 步驟8)計算相近讀數(shù)的平均值得出預(yù)期短路電流值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)期短路電流的測量方法，其特征在于，采樣電壓時檢 測電路接線是否正常，如果接線正常則繼續(xù)執(zhí)行；否則禁止測量并重復(fù)檢測，提示接線錯誤 fn息ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)期短路電流的測量方法，其特征在于，流過步驟5)所 述的負(fù)載電阻的電流大小為25A左右。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)期短路電流的測量方法，其特征在于，采樣電壓時檢 測線電壓是否在測量電壓的范圍內(nèi)，如果電壓正常則繼續(xù)執(zhí)行；否則禁止測量并重復(fù)檢測， 提示電壓錯誤信息。
5.一種實施權(quán)利要求1所述的預(yù)期短路電流的測量裝置，其特征在于，包括依次連接 的民用電網(wǎng)系統(tǒng)的二端網(wǎng)絡(luò)端口、高精度模擬衰減器、濾波器、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器、LCD顯示 屏、輸入按鍵和單片機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種預(yù)期短路電流的測量裝置，其特征在于，還包括一產(chǎn)生 負(fù)載電壓的大功率負(fù)載電阻和暫存待處理數(shù)據(jù)的暫存器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種預(yù)期短路電流的測量裝置，其特征在于，所述單片機(jī)包 含有一運(yùn)算回路電阻和短路電流的公式。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種預(yù)期短路電流的測量方法，其在民用電網(wǎng)系統(tǒng)的二端網(wǎng)絡(luò)端口分別取樣空載電壓與帶負(fù)載電阻的負(fù)載電壓，采樣電壓時檢測到電路接線正常、線電壓在測量電壓的范圍內(nèi)之后進(jìn)行后續(xù)步驟，即各自送入高精度模擬衰減器、濾波器、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)進(jìn)行預(yù)期短路電流的電流值計算處理。本發(fā)明還提供了一種實施上述方法的預(yù)期短路電流裝置。本發(fā)明明確了使用各種電器的電流上限，防止因使用電流過大而造成短路，發(fā)生著火、漏電等意外事故。
文檔編號G01R31/02GK102033158SQ20101061027
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者吳忠良, 張興, 龍基智 申請人:優(yōu)利德科技(中國)有限公司