专利名称：功耗采集模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对电源的外网输入功耗进行实时测量和监控的技术， 具体地说是一种功耗采集模块。
2背景技术：
一般电器的电源电路包括外部的交流电网输入线和电源内部的整流滤波电 路、开关变换电路、误差放大电路及相应的电子器件。外部交流电网输入线分 火线和零线，分别连接电源的内部电路。
为了保证服务器、大型电子测量仪器等电器安全稳定的运行，需要对这些 电源的输入电流、输入电压及输入功率进行测量和监控。对电源进行测量和监 控的部位是电源外部的输入线，往往在电源上的外部交流电网输入线上接上专 用的测量工具，达到检测和监控电源输入稳定性的目的。
由于对电源的输入电流或输入电压测量需要专用的测量工具，而且输入功 耗需要及时的计算，所以这种测量检测方法的缺点是显而易见的其测量成本 高、操作繁琐，占用设备空间，在生产工作中不易推广使用。
3、 发明内容
本实用新型的目的是克服上述缺点，提供一种不需外部工具就能自主测量 电源的各种输入参数，并根据这些参数实时计算出功耗并显示的功耗采集模块。
本实用新型的技术方案是按以下方式实现的，功耗采集模块由数据采集模 块和处理显示模块组成，数据采集模块连接在采集的电路中，数据采集模块的 信号输出线连接处理显示模块。数据采集模块对输入电流、电流采集并变比为 适当值，然后转换为数据信号，通过处理显示模块计算并显示。
上述的数据采集模块由电流互感器、电流电压转换器、电压放大器依次连 接组成，用于将输入电流变比的电流互感器串接在交流电零线或火线上，将交 流电流转换为直流电压的电流电压转换器连接电流互感器的输出端，用于将直 流电压信号放大的电压放大器连接电流电压转换器。处理显示模块由将功耗采 集器对输入电流采集的模拟信号转换为数字信号的模数转换器、对数字信号进 行计算处理的单片机和将功耗计算结果进行显示的LCD显示器依次串联组成。
本实用新型的数据采集模块还可以是由电流采集单元和电压采集单元组 成；用于将输入电流变比的电流互感器串接在交流电零线或火线上，将交流电 流转换为直流电压的电流电压转换器连接电流互感器的输出端，用于将直流电压信号放大的电压放大器连接电流电压转换器；电压采集单元由降压变压器、 整流滤波器、电压放大器依次连接组成，将输入电压变比的降压变压器并联接 在输入电路中，将交流电压转换为直流电压的整流滤波器连接降压变压器的输 出端，用于直流电压放大的电压放大器连接整流滤波器。处理显示模块由将数 据采集模块对输入电流和电压采集的模拟信号转换为数字信号的模数转换器、 对数字信号进行计算处理的单片机和将功耗计算结果进行显示的LCD显示器依 次串联组成。
本实用新型的优点是-
1、 无需使用专用测量工具，实现测量工作自动化，通过将数据传输接口连 接处理显示模块，测量结果直观简单；
2、 技术方案的电路简单，易于实现，成本低；
3、 数据采集模块实现集成化，接口化，采集的参数通过接口输出到处理显 示模块，维护方便，占用空间小；
4、 增加产品特色，为客户增加附加值，提高产品竞争力。
附图1为功耗采集模块优选实施方式的结构示意图。
附图2为功耗采集模块另一种实施方式的结构示意图。
附图中的标记分别表示数据采集模块101、电流互感器102、电流电压转 换器103、电压放大器104、数据传输接口105、处理显示模块106、模数转换器 107、单片机108、 LCD显示器109、电流采集单元201、电压采集单元202、降压 变压器203、整流滤波器204。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的功耗采集模块作以下详细说明。 本实用新型的功耗采集模块由数据采集模块和处理显示模块组成，数据采 集模块连接在采集的电路中，数据采集模块的信号输出线连接处理显示模块。 数据采集模块对输入电流、电流采集并变比为适当值，然后转换为数据信号， 通过处理显示模块计算并显示。
数据采集模块分电流采集单元和电压采集单元
1 、电流采集首先通过电流互感器将输入电流取出来，然后将交流电流 进行I/V (电流/电压)转换得到直流电压，再进行合理放大，即得到电流有效 值的采样；
2、电压采集通过降压变压器将输入电压取出来，然后经过整流滤波将交流电压转换成直流电压，再进行合理放大，即得到电压有效值的采样；
处理显示模块将采集到的电压和电流模拟信号转换为数字信号，计算其乘
积得到功耗并显示。
由于我们一般采用220V交流市电，电压变化不明显，因此对于电压的采集
可以省略，运算时只取固定值220V。 实施例1
如附图1所示，数据采集模块101由电流互感器102、电流电压转换器103、 电压放大器104和数据传输接口 105依次连接组成，用于将输入电流变比的电 流互感器102串接在交流电零线或火线上，将交流电流转换为直流电压的电流 电压转换器103连接电流互感器102的输出端，用于将直流电压信号放大的电 压放大器104连接电流电压转换器103。数据采集模块101通过数据传输接口 105连接处理显示模块106，处理显示模块106由将功耗采集器对输入电流采集 的模拟信号转换为数字信号的模数转换器107、对数字信号进行计算处理的单片 机108和将功耗计算结果进行显示的LCD显示器109依次串联组成。
实施例2
如附图2所示，本实用新型的实施方式还可以是数据采集模块101由电流 采集单元201和电压采集单元202组成；用于将输入电流变比的电流互感器102 串接在交流电零线或火线上，将交流电流转换为直流电压的电流电压转换器103 连接电流互感器102的输出端，用于将直流电压信号放大的电压放大器104连 接电流电压转换器103;电压采集单元202由降压变压器203、整流滤波器204、 电压放大器依次连接组成，将输入电压变比的降压变压器203并联接在输入电 路中，将交流电压转换为直流电压的整流滤波器204连接降压变压器203的输 出端，用于直流电压放大的电压放大器连接整流滤波器204。数据采集模块IOI 通过数据传输接口 105连接处理显示模块106，处理显示模块由将数据采集模块 对输入电流和电压采集的模拟信号转换为数字信号的模数转换器107、对数字信 号进行计算处理的单片机108和将功耗计算结果进行显示的LCD显示器109依 次串联组成。
本实用新型的功耗采集模块设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便， 因而，具有很好的推广使用价值。
权利要求1、功耗采集模块，其特征在于由数据采集模块和处理显示模块组成，数据采集模块连接在采集的电路中，数据采集模块的信号输出线连接处理显示模块。
2、 根据权利要求1所述的功耗采集模块，其特征在于采集模拟信号的数据 采集模块由电流互感器、电流电压转换器、电压放大器依次连接组成，用于将 输入电流变比的电流互感器串接在交流电零线或火线上，将交流电流转换为直 流电压的电流电压转换器连接电流互感器的输出端，用于将直流电压信号放大 的电压放大器连接电流电压转换器。
3、 根据权利要求1所述的功耗采集模块，其特征在于数据采集模块由电流采集单元和电压采集单元组成；用于将输入电流变比的电流互感器串接在交流 电零线或火线上，将交流电流转换为直流电压的电流电压转换器连接电流互感器的输出端，用于将直流电压信号放大的电压放大器连接电流电压转换器；电压采集单元由降压变压器、整流滤波器、电压放大器依次连接组成，将输入电 压变比的降压变压器并联接在输入电路中，将交流电压转换为直流电压的整流 滤波器连接降压变压器的输出端，用于直流电压放大的电压放大器连接整流滤 波器。
4、 根据权利要求2所述的功耗采集模块，其特征在于处理显示模块由将功 耗采集器对输入电流采集的模拟信号转换为数字信号的模数转换器、对数字信 号进行计算处理的单片机和将功耗计算结果进行显示的LCD显示器依次串联组 成。
5、 根据权利要求3所述的功耗采集模块，其特征在于处理显示模块由将数 据采集模块对输入电流和电压采集的模拟信号转换为数字信号的模数转换器、 对数字信号进行计算处理的单片机和将功耗计算结果进行显示的LCD显示器依 次串联组成。
专利摘要本实用新型提供一种功耗采集模块，由数据采集模块和处理显示模块组成，数据采集模块连接在采集的电路中，数据采集模块的信号输出线连接处理显示模块。数据采集模块对输入电流、电流采集并变比为适当值，然后输入处理显示模块。处理显示模块将采集到的电压和电流模拟信号转换为数字信号，计算其乘积得到功耗并显示。该功耗采集模块设计合理、结构简单、使用方便，适合服务器、大型电子设备和仪器对输入功耗作测量监控用，因而，具有很好的推广使用价值。
文档编号G01R19/00GK201141891SQ20082002202
公开日2008年10月29日 申请日期2008年1月3日 优先权日2008年1月3日
发明者吴明生, 林楷智 申请人:浪潮电子信息产业股份有限公司