一種功率參數(shù)的測量方法以及測量電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種功率參數(shù)的測量方法W及測量電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 功率表是現(xiàn)今智能電網(wǎng)的重要組成部分，他不僅是電網(wǎng)公司電力調(diào)度的重要參考 依據(jù)，同時也能直觀的為用戶提供用電消耗，幫助用戶養(yǎng)成節(jié)能用電習(xí)慣，具有重要意義。 該樣的功率表一般安裝在每個家庭用戶的總進(jìn)線端，計(jì)量家庭內(nèi)部所有耗電設(shè)備的電能消 耗，并作為收取電費(fèi)的憑證。而對于每個家用電器的電能損耗，需要設(shè)置具有計(jì)量功能的裝 置來實(shí)時顯示每個家用電器的電能損耗。
[0003] 目前，功率參數(shù)的測量大都是基于H線制，即電表上有H個接線端子，分別是火 線、負(fù)載線和零線。想要獲得功率參數(shù)，必須獲取準(zhǔn)確的電流和電壓采樣值，該就需要分別 測得精準(zhǔn)的電壓和電流波形才可W精確的對功率參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。
[0004] 而隨著智能家居概念的興起，開始研發(fā)基于兩線制供電的各種電子智能設(shè)備，比 如兩線制的電子開關(guān)、調(diào)光器等。在家庭照明的布線系統(tǒng)的控制裝置中，兩線制的調(diào)光器或 開關(guān)一般置于火線端，腔體中只有火線和負(fù)載線，沒有零線。對于該種兩線制的電路，沒有 零線端，現(xiàn)有技術(shù)中基于H線制的采集方法采集不到火線端和零線端兩端的壓差，在實(shí)際 應(yīng)用中無法獲取準(zhǔn)確的電壓波形，也就無法獲取準(zhǔn)確的功率參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種功率參數(shù)的測量方法W及測量電路，可W準(zhǔn)確獲取功率 參數(shù)，方便用戶使用。
[0006] 本發(fā)明一方面提供了一種功率參數(shù)的測量方法，包括：
[0007] 調(diào)整導(dǎo)通角大小，分別獲取火線端或負(fù)載端在不同導(dǎo)通角下的最大電壓波形值；
[0008] 將不同導(dǎo)通角下的最大電壓波形值與對應(yīng)導(dǎo)通角下的標(biāo)準(zhǔn)最大波形值相除，得到 不同導(dǎo)通角下的電壓比率，其中，所述標(biāo)準(zhǔn)最大波形值是在標(biāo)準(zhǔn)電壓下測得的電壓波形的 峰值；
[0009] 獲取不同導(dǎo)通角下的電流有效值；
[0010] 根據(jù)所述電壓比率獲取不同導(dǎo)通角下的電壓有效值和有功功率，并根據(jù)不同導(dǎo)通 角下的所述電壓有效值和電流有效值獲取不同導(dǎo)通角下的視在功率；
[0011] 控制所述電流有效值、電壓有效值、有功功率和視在功率顯示。
[0012] 可選的，獲取不同導(dǎo)通角下的電流有效值，具體包括；通過采樣電阻獲取電流有效 值。
[0013] 可選的，將不同導(dǎo)通角下的最大電壓波形值與對應(yīng)導(dǎo)通角下的標(biāo)準(zhǔn)最大波形值相 除的步驟之前，還包括；獲取不同導(dǎo)通角下的標(biāo)準(zhǔn)最大波形值。
[0014] 可選的，測量不同導(dǎo)通角下的標(biāo)準(zhǔn)最大波形值，具體包括；在標(biāo)準(zhǔn)電壓下由大到小 調(diào)整導(dǎo)通角的大小，并分別獲取火線端或負(fù)載端在不同導(dǎo)通角下的最大電壓值；根據(jù)不同 導(dǎo)通角下獲取的最大電壓值得到電壓最大值曲線，電壓最大值曲線的橫坐標(biāo)為導(dǎo)通角，縱 坐標(biāo)為與導(dǎo)通角對應(yīng)的最大電壓值；根據(jù)電壓最大值曲線獲取不同導(dǎo)通角下的標(biāo)準(zhǔn)最大波 形值。
[0015] 可選的，根據(jù)電壓比率獲取不同導(dǎo)通角下的電壓有效值，具體包括；將不同導(dǎo)通角 下的電壓比率與標(biāo)準(zhǔn)電壓相乘，得到不同導(dǎo)通角下的電壓有效值。
[0016] 可選的，根據(jù)電壓比率獲取不同導(dǎo)通角下的電壓有效值，具體包括；在不同導(dǎo)通角 下，將標(biāo)準(zhǔn)電壓下的一個周期內(nèi)的瞬間電壓的平方積分并取平均值后開平方根，并用導(dǎo)通 角下的電壓比率進(jìn)行校準(zhǔn)，得到不同導(dǎo)通角下的電壓有效值。
[0017] 可選的，當(dāng)功率參數(shù)的測量電路中不包括感性負(fù)載時，根據(jù)電壓比率獲取不同導(dǎo) 通角下的有功功率，具體包括；在不同導(dǎo)通角下，將標(biāo)準(zhǔn)電壓下的一個周期內(nèi)的瞬時功率積 分并取平均值，并用導(dǎo)通角下的電壓比率進(jìn)行校準(zhǔn)，得到不同導(dǎo)通角下的有功功率。
[001引可選的，當(dāng)功率參數(shù)的測量電路中包括感性負(fù)載時，根據(jù)電壓比率獲取不同導(dǎo)通 角下的有功功率，具體包括：
[0019] 在不同導(dǎo)通角下采集火線端或負(fù)載端在一個周期內(nèi)的電壓波形；
[0020] 獲取不同導(dǎo)通角下與目標(biāo)電壓頻率F對應(yīng)的相位P ;
[0021] 獲取不同導(dǎo)通角下的過零點(diǎn)相位偏移，相位偏移Ps為： ,1 仍 F.S * P
[002引巧=而-雨
[0023] 其中，F(xiàn)s為采樣頻率；
[0024] 將電壓波形延遲Ps后與電流波形點(diǎn)對點(diǎn)相乘并積分，并用導(dǎo)通角下的電壓比率 進(jìn)行校準(zhǔn)，得到不同導(dǎo)通角下的有功功率。
[00巧]可選的，可W根據(jù)電壓頻率F，采用Goertzel算法獲取與目標(biāo)電壓頻率F對應(yīng)的相 位P。
[0026] 本發(fā)明第二方面提供了一種功率參數(shù)的測量電路，包括：
[0027] 火線端、負(fù)載端、微控制單元和顯示模塊；
[0028] 微控制單元的一端與火線端連接，另一端與負(fù)載端連接；
[0029] 微控制單元，用于調(diào)整導(dǎo)通角大小，分別獲取負(fù)載端或火線端在不同導(dǎo)通角下的 最大電壓波形值，并用于獲取標(biāo)準(zhǔn)電壓下不同導(dǎo)通角的標(biāo)準(zhǔn)最大波形值，并且用于獲取不 同導(dǎo)通角下的電流波形，從而獲取電流有效值，根據(jù)電壓比率獲取不同導(dǎo)通角下的電壓有 效值和有功功率，并根據(jù)不同導(dǎo)通角下的電壓有效值和電流有效值獲取不同導(dǎo)通角下的視 在功率，控制顯示模塊將電流有效值、電壓有效值、有功功率和視在功率顯示；
[0030] 顯示模塊，用于顯示電流有效值、電壓有效值、有功功率和視在功率。
[0031] 可選的，該功率參數(shù)的測量電路還可W包括；用于控制測量電路中電流大小的第 一場效應(yīng)管和第二場效應(yīng)管，W及用于獲取電流波形的采樣電阻；
[0032] 微控制單元包括處理單元、第一采集端口和第二采集端口；
[0033] 第一場效應(yīng)管位于火線端與采樣電阻之間，第二場效應(yīng)管位于采樣電阻和負(fù)載之 間；
[0034] 微控制單元的第一采集端口與火線端連接，第二采集端口與采樣電阻的一端連 接，采樣電阻的另一端與負(fù)載連接并接地；或微控制單元的第一采集端口與負(fù)載端連接，第 二采集端口與采樣電阻的一端連接，采樣電阻的另一端與負(fù)載連接并接地；
[0035] 微控制單元的第一采集端口，用于調(diào)整導(dǎo)通角大小，分別獲取負(fù)載端或火線端在 不同導(dǎo)通角下的最大電壓波形值，并用于獲取標(biāo)準(zhǔn)電壓下不同導(dǎo)通角的標(biāo)準(zhǔn)最大波形值；
[0036] 微控制單元的第二采集端口，用于根據(jù)采樣電阻上獲取到的電流波形獲取不同導(dǎo) 通角下的電流波形，從而獲取電流有效值；
[0037] 處理單元，用于將不同導(dǎo)通角下的最大電壓波形值與對應(yīng)導(dǎo)通角下的標(biāo)準(zhǔn)最大波 形值相除，得到不同導(dǎo)通角下的電壓比率；根據(jù)電壓比率獲取不同導(dǎo)通角下的電壓有效值 和有功功率，根據(jù)電流有效值和電壓有效值獲取視在功率。
[0038] 可選的，該功率參數(shù)的測量電路還可W包括；分壓電阻；當(dāng)微控制單元的第一采 集端口與火線端連接時，第一采集端口和火線端之間設(shè)有分壓電阻；當(dāng)微控制單元的第一 采集端口與負(fù)載端連接時，第一采集端口和負(fù)載端之間設(shè)有分壓電阻。
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