[發明專利]自動檢測電器負載特性的剩余電壓測量方法

有效

• 申請號: 201210359320.7
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102879626A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 錢曉耀;胡獻華;王曉嶺;陳衛民
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種能夠精確測量剩余電壓值的方法，用于電器產品安全檢測的儀器。

背景技術

目前，對電器產品安全的需要，其中一項指標是電器產品剩余電壓的測試，剩余電壓是指電氣產品斷電后，電源插頭各極間、電器內部儲能器件(如電容)上，在一段時間內保持的殘余電壓。剩余電壓的建立是由于電氣設備電源回路存在著儲能器件，如果回路中儲能器件容量足夠的大，電能釋放電阻阻值也足夠的大，雖然儲能器件中存儲的能量很小，存在的時間很短，但產生的剩余電壓也將會引起觸電安全事故。為了避免使用剩余電壓過高的電器，必須對剩余電壓進行測試。在現有標準中，有GB4706.1-2005規定測量時應在電壓峰值時斷開電源后延遲1s后測量其電壓值，這樣的方法對容性負載是可以測量的，但對其它特性的負載最大的剩余電壓是測量不到的；或根據GB9706.1-2007《醫用電氣設備第一部分：安全通用要求》15章(電壓和(或)能量的限制)的要求，用插頭與電源連接的設備(醫療儀器標準)規定，必須設計成在拔掉插頭之后1s時各電源插腳之間和每一電源插腳與設備外殼之間的電壓不超過60V，隨機斷電測量10次電壓值，取最大值作為測量值，這種隨機斷電測量10次的方法顯然也不能測量出最危險時刻的值。

發明內容

本發明的目的：研究并解決因測量電器負載特性不同而不能測量到負載最大剩余電壓的測量問題，為此提出通過判斷負載特性來確定測量前斷電時刻，達到精確測量(最危險時刻的)剩余電壓值。

為了實現本發明目的，擬采用以下的技術方法：

有：在電器負載與電源之間設計一測量裝置，在電器負載工作時，通過測量相應電參數，推算出電器的負載特性，通過對電壓、電流相位的推算計算出斷開電源后延遲1s?對應放電電壓值最大時的相位值，從而在此相位處斷電后，按要求測量電壓值，此時能正確確定電器負載有可能的最大剩余電壓值。

本發明的特點：對電器產品中任意負載特性，通過推算出負載的數學模型，來控制何時刻進行斷電測量，能測量得到最大剩余電壓值。這為考核電器安全提供精確的測量手段，以保證電器產品安全使用創造了條件。

附圖說明

圖1是本發明方法的流程圖；

圖2是本發明方法的測量系統結構示意圖。

具體實施方式

下面通過具體的實施方式并結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

本方法需要精確測量剩余電壓，因而需要對負載特性參數識別，判斷斷電測量時電壓瞬時最大值時刻。見圖1，參數識別主要有如下幾步：

當電源給電器負載供電時，測量出交流電壓上升沿過零點時刻后，再測量出交流電流(上升沿)的過零點時刻，這兩個時刻之差即為電壓與電流波形對應的相位差θ，這反映了電器的負載特性，根據此負載特性可推算出電器負載插頭處電壓最大的時刻(對應相位差)，從而可控制電器控制器斷開電源，并測量出剩余電壓。所述電壓、電流相位差可用電壓、電流相位差測試模塊，控制斷電和測試可用相位判斷控制模塊來控制，電器負載插頭兩端剩余電壓可用剩余電壓測量模塊來實現，見圖2。

本發明應用舉例：

若電器負載特性為容性負載，則其中：ω為電壓正弦波形角頻率，從上式可看出：ωt＝θ，即測量出電壓與電流波形相位差θ，并判斷小于180°(則為容性負載)，在電流波形過零點斷電時，電器負載中儲能電壓最大，測量出的電壓為最大剩余電壓。

若電器負載特性為感性負載，則其中：從上式可看出：ωt＝θ+90°，即測量出電壓與電流波形相位差θ，并判斷大于180°(則為感性負載)，在電流波形過零點時延時斷電時，電器負載中儲能電壓最大，測量出的電壓為最大剩余電壓。