安全插座的電能測量電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及安全插座領域，具體涉及安全插座的電能測量電路。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)在市面上的插座基本都是非智能的，用電器接在插座上人們一般不會直接切斷用電器電源因而用電器總是處于待機狀態(tài)，如果插座此時處于接通狀態(tài)，用電器就會產(chǎn)生待機功耗，造成電能的浪費。
[0003]更有甚者如果用電器發(fā)生短路或者超負荷有可能引起火災，存在較大的安全隱患。這與社會提倡的節(jié)能環(huán)保、安全用電的理念背道而馳，因此設計一款安全節(jié)能的智能插座很有現(xiàn)實意義。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供安全插座的電能測量電路，解決了用電器待機能耗的浪費問題，也解決了用電器短路或超負荷工作時安全問題，運行穩(wěn)定，抗干擾能力強，可靠性高，操作人性化。更重要的是結構簡單，成本低廉具有很好的應用前景。
[0005]為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0006]安全插座的電能測量電路，包括:
[0007]一電能測量模塊Ul，所述電能測量模塊Ul的電源端連接電源，而有功高頻脈沖輸出端，電流有效值高頻脈沖輸出端以及電壓有效值高頻脈沖輸出端均連接有CPU ；
[0008]一負載U2，所述負載U2接受單相電源的電能后，通過負載的電流輸出端一路連接單相電源的火線，另一路連接電能測量模塊Ul的第一電流差分信號輸入端和第二電流差分信號輸入端；通過負載的電壓輸出端一路連接連接單相電源的零線，另一路連接電壓信號輸入端；
[0009]還包括一并聯(lián)設置于電壓信號輸入回路上的分壓網(wǎng)絡。
[0010]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述分壓網(wǎng)絡由電阻R3和電阻R5構成，所述電阻R5和電阻R3均設置于負載的電壓輸出端和電壓信號輸入端的線路上；且所述電阻R3接地。
[0011]通過上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0012]本實用新型解決了用電器待機能耗的浪費問題，也解決了用電器短路或超負荷工作時安全問題，運行穩(wěn)定，抗干擾能力強，可靠性高，操作人性化；更重要的是結構簡單，成本低廉，具有很好的應用前景。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實用新型的電路圖。
【具體實施方式】
[0015]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0016]參照圖1，電能測量模塊Ul它為單相多功能計量厚膜電路，其提供高頻脈沖CF用于電能計量和高頻Fl、F2用于指示電流有效值或者電壓有效值。
[0017]Ul是電能測量模塊，I腳是接5V電源，2腳、3腳是電流差分信號輸入端，4腳是電壓信號輸入端，5腳接地，6腳是有功高頻脈沖輸出，7腳是電流有效值高頻脈沖輸出，8腳是電壓有效值高頻脈沖輸出。
[0018]R1、R2是差分輸入的限流電阻，C1、C2是濾波電容，R4是電流輸入端的取樣電阻。
[0019]R3、R5組成電壓輸入端的分壓網(wǎng)絡，該分壓網(wǎng)絡為差分輸入的電壓采樣端口提供取樣電壓；C3是濾波電容。
[0020]而U2是負載，來自單相電源的電能經(jīng)過負載后，通過電流輸入端和電壓輸入端的取樣檢測后，在電能測量模塊Ul中完成有功功率、電壓有效值、電流有效值的計算后，以高頻方波的形式輸出到后端的微處理器進行計算。
[0021]電能測量模塊它的工作原理是電壓采樣采集的是零線上的信號，電壓采樣輸入引腳最大輸入信號為±700mV，通過IM和IK電阻網(wǎng)絡分壓輸入信號約為220mV，符合輸入要求；圖示中電能測量模塊Ul為DNC899模塊。
[0022]電流采樣通過采集火線上的電流完成，電流通過錳銅電阻轉換為電壓信號，電流輸入引腳最大輸入差分信號為±43.75mV，理論上采樣信號越大測量精度越高，但錳銅采用電阻選取得太大又會造成功耗過大。
[0023]電壓、電流信號經(jīng)過DNC899轉換為脈沖信號輸出，CF引腳輸出脈沖頻率指示有功功率值，F(xiàn)l引腳輸出脈沖頻率指示為電壓有效值，F(xiàn)2引腳輸出脈沖頻率指示為電流有效值.’CPU通過定時一定時間，對CF、FU F2輸出脈沖進行計數(shù)，算出脈沖頻率，再通過公式可以計算出實際的功率、電壓、電流數(shù)值。
[0024]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.安全插座的電能測量電路，其特征在于，包括: 一電能測量模塊Ul，所述電能測量模塊Ul的電源端連接電源，而有功高頻脈沖輸出端，電流有效值高頻脈沖輸出端以及電壓有效值高頻脈沖輸出端均連接有CPU ； 一負載U2，所述負載U2接受單相電源的電能后，通過負載的電流輸出端一路連接單相電源的火線，另一路連接電能測量模塊Ul的第一電流差分信號輸入端和第二電流差分信號輸入端；通過負載的電壓輸出端一路連接連接單相電源的零線，另一路連接電壓信號輸入端; 還包括一并聯(lián)設置于電壓信號輸入回路上的分壓網(wǎng)絡。
2.根據(jù)權利要求1所述的安全插座的電能測量電路，其特征在于，所述分壓網(wǎng)絡由電阻R3和電阻R5構成，所述電阻R5和電阻R3均設置于負載的電壓輸出端和電壓信號輸入端的線路上；且所述電阻R3接地。
【專利摘要】本實用新型公開了安全插座的電能測量電路，包括：一電能測量模塊U1，所述電能測量模塊U1的電源端連接電源，而有功高頻脈沖輸出端，電流有效值高頻脈沖輸出端以及電壓有效值高頻脈沖輸出端均連接有CPU；一負載U2，所述負載U2接受單相電源的電能后，通過負載的電流輸出端一路連接單相電源的火線，另一路連接電能測量模塊U1的第一電流差分信號輸入端和第二電流差分信號輸入端；通過負載的電壓輸出端一路連接連接單相電源的零線，另一路連接電壓信號輸入端；還包括一并聯(lián)設置于電壓信號輸入回路上的分壓網(wǎng)絡。本實用新型解決了用電器待機能耗的浪費問題，也解決了用電器短路或超負荷工作時安全問題。
【IPC分類】G01R22-10
【公開號】CN204314382
【申請?zhí)枴緾N201420773090
【發(fā)明人】高星
【申請人】陜西天佑欣業(yè)自動化技術發(fā)展有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月8日