专利名称：带耗电量测量功能的家用电源接线板的制作方法
技术领域：
带耗电量测量功能的家用电源接线板所属技术领域[0001]本实用新型涉及一种带耗电量测量功能的家用电源接线板。除了提供普通电源接线板的功能外，还可以报告经此接线板供电的用电设备在一定时间内实际的用电量，以此让使用者方便真实地了解用电设备的耗电量，调整使用习惯，决定是否更换更省电的设备， 达到环保低碳的目的。
背景技术：
[0002]一个家庭耗电多少，现在只能够靠每户的电表读出，但这只给了一个全家所有电器的总耗电情况。家庭成员不能够知道每个电器的实际耗电值，也就很难做出有效，有针对性的节电安排。人们想节电，但不知道从何处着手。[0003]现有电器设备的电能消耗参数都不准或不提供真实的正常工作状态值。了解自己家的冰箱一天究竟消耗几度电，花了多少钱；洗一次衣服究竟消耗几度电，花多少钱；看一晚上电视要用几度电；计算机开一晚要耗电多少；机顶盒整天不关会无关紧要吗；空调变频真的省电吗？[0004]如果有带耗电量测量功能的家用电源接线板，家用电器经此接线板供电，有效的测出一定时间内经此电源接线板供电的电器设备的电能消耗就会有非常清晰的答案，来修正用电习惯，节省电力消耗，降低碳排放。发明内容[0005]本实用新型提供一种带耗电量测量功能的家用电源接线板，像普通接线板一样， 家用电器接入此接线板正常工作。同时电源接线板上有一个电度表，它实时的测量经此电源接线板供出的电能量值，并通过LCD屏显示给使用者。这样经过一段时间(比如一周或一月后)，就可以知道这段时间内此家用电器的真实用电量。一个家庭中各个电器的正常使用情况中用电量都知道后，就可以知道什么在大量耗电，是否要调整使用习惯，或更换成省电的电器。[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是设计一个家用电源接线板，在电源入线和出线插座之间加入一个低功耗的电子单相电度表，配有几个设定按键，LCD显示屏指示测量到的数据，即用电度数，精确到千分之一度，最大99. 999度。电度表可以依不同的需要而增加一些辅助功能，电子单相电度表可以是由电池供电，或由接线板的入线端经降压整流得到(电度表本身的耗电量非常低)。[0007]为降低功耗，平时IXD不显示。有按键动作时显示一段时间(如5秒)，然后进入不显示状态。电度表有实时时钟电路，可由按键设定时钟。有一个测量开始按键，实际上在指示测量值清零，测量此后时间内经此电源板供出的电量值。读数按键，每当要看电量消耗时按一下，LCD会显示电量消耗值。更复杂的电度表可以包含不同时间段电价的设定，结合实时时钟，计算出所耗电量的价格，并在LCD显示屏中显示。[0008]电子单相电度表采用成熟简单的电路，低功耗单片机，固定间隔实时测量流过的3电流和电压幅值与相位，由单片机计算出该时间间隔内的功率消耗，并进行累加，存储在单片机内。如需读取电消耗值，则由单片机来将数据按一定格式显示出来。也可由单片机完成电价的计算并显示。本实用新型的有益效果是，可以方便知道具体某一个家用电器的实际用电量，清晰直观，使用简单，结构简单，成本低廉，有利于节能环保的普及与推进。
电子单相电度表可以有多种实现形式，在此结合附图描述一个具体的方案。图1是带耗电量测量功能的家用电源接线板外形图。图2是电源接线板内置的电子单相电度表电路原理图。图3是电子单相电度表软件结构图。
具体实施方式
在图1中，一个普通的家用电源接线板，多了一个电度表.由于采用集成电路为基础的电子式电度表的尺寸很小，相当于占用1到2个220VAC三芯插座的位置，可以很方便的基于普通电源接线板的结构实现。具体的形式可以灵活多样，只需加入电压，电流传感器，电子式电度表即可。图2所示电源接线板内置的电子单相电度表电路原理图，选用专用集成电路 U1MSP430FE4232为核心器件，内含以2个16位模数变换器为基础的功率测量模块，接条段 LCD显示屏U2，显示测量结果及简单提示信息.电路的供电由电源变压器直接从电源接线板的220V交流电源变换得到，由于所需电源消耗量非常小，电源变压器可以做的很小，原边和次级边的变比为55 1，使次级边得到4V AC左右即可，次级边电压经过单相整流，稳压电路U3，生成3.3V DC供电路使用.次级边的交流电压也同时作为功率测量的电压测量信号，经低通滤波电路调整后进入UI的Vl+和Vl-脚作为被测电压信号.电流变换器感知流入电源接线板的电流，经低通滤波电路调整后进入UI的11+和Il-脚作为被测电流信号.U1MSP430FE4232内部程序每隔一定时间经2个芯片内的模数变换器测量一次电压与电流信号，记录采样值，经内部的功率测量模块计算得到功率因数，及功率值，主程序记录并累计消耗的能量值.如需读取，通过按键命令，将相关信息显示在LCD屏上，过几秒后关闭 IXD屏显示以节省电度表电路的功耗.U1MSP430FE4232内部设有实时时钟电路，可由按键设定.还可设定基本电价，分时电价.LCD屏可显示累计消耗的能量值，平均功率因数，所消耗的电量对应的钱数等信息，由按键控制显示哪一项.图3为电源接线板内置的电子单相电度表的软件功能模块图。为降低电路的功耗，程序主要以睡眠模式为主，只有在实时时钟RTC定时事件，功率测量模块定时事件，按键事件等发生时，从睡眠模式唤醒，完成相应功能后，重新进入睡眠模式.主程序只要将系统初始化(含RTC定时间隔时间设定，按键中断的模式设定等)， 功率测量模块初始化(含功率测量模块的定时间隔时间设定)，启动功率测量模块，既可进入睡眠模式.实时时钟中断响应，从睡眠模式唤醒，更新时钟，进入睡眠模式.[0020]功率测量模块中断，从睡眠模式唤醒，读取测量及计算的值，完成累加计算，进入睡眠模式.[0021]按键中断，从睡眠模式唤醒，依按键内容1)实时时钟设定，2)或进入电价设定，3) 或测量结果显示，4)或进入参数校正.之后进入睡眠模式。
权利要求1. 一种家用电源接线板，带耗电量测量功能，其特征是接线板上有一个电度表，它实时的测量经此接线板供出的电能能量值，并通过LCD屏显示给使用者。
专利摘要一种带耗电量测量功能的家用电源接线板，除像普通电源接线板一样，用于家用电器供电外，同时接线板上有一个电度表，它实时的测量经此接线板供出的电能能量值，并通过LCD屏显示给使用者。可以方便知道具体某一个家用电器的实际用电量，帮助使用者制定节电方案。
文档编号G05B19/042GK202259962SQ20112003424
公开日2012年5月30日 申请日期2011年2月1日 优先权日2011年2月1日
发明者盛文远 申请人:盛文远