[發(fā)明專利]一種低成本積分沙漏電度表

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710461063.0
• 申請日: 2017-06-18
• 公開（公告）號: CN107102185A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳崢;汪洋;陳蜀喬;申江衛(wèi);肖仁鑫;顏文勝
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué);中國汽車技術(shù)研究中心
• 主分類號: G01R11/00
• 分類號: G01R11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低成本積分沙漏電度表，屬于電子儀表技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

普通電表（轉(zhuǎn)盤式電表）工作原理是：當(dāng)把電能表接入被測電路時，電流線圏和電壓線圏中就有交變電流流過，這兩個交變電流分別 在它們的鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通；交變磁通穿過鋁盤，在鋁盤中感應(yīng)出渦流；渦流又在磁場中受到力的作用，從而使 鋁盤得到轉(zhuǎn)矩（主動力矩）而轉(zhuǎn)動。負(fù)載消耗的功率越大，通過電流線圏的電流越大，鋁盤中感應(yīng)出的渦流也越大， 使鋁盤轉(zhuǎn)動的力矩就越大。即轉(zhuǎn)矩的大小跟負(fù)載消耗的功率成正比。功率越大，轉(zhuǎn)矩也越大，鋁盤轉(zhuǎn)動也就越快。鋁 盤轉(zhuǎn)動時，又受到永久磁鐵產(chǎn)生的制動力矩的作用，制動力矩與主動力矩方向相反；制動力矩的大小與鋁盤的轉(zhuǎn)速成 正比，鋁盤轉(zhuǎn)動得越快，制動力矩也越大。當(dāng)主動力矩與制動力矩達(dá)到暫時平衡時，鋁盤將勻速轉(zhuǎn)動。負(fù)載所消耗的 電能與鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)成正比。鋁盤轉(zhuǎn)動時，帶動計數(shù)器，把所消耗的電能指示出來。這就是電能表工作的簡單過程。

智能電表（全電子式電表）工作原理電子式電度表的基本原理是實時對電源電壓、用電電流進(jìn)行取樣、計算。相當(dāng)于用電壓表、電流表持續(xù)不斷的14h記錄電壓、電流讀數(shù)，還有二者相位關(guān)系也要記錄，根據(jù)這一系列的數(shù)據(jù)最終換算成耗電數(shù)。當(dāng)然，實際中是實時換算的，測量速度也是每秒上千次甚至更多。這些工作均是由內(nèi)部的微處理器完成的，也就是通常所說的微電腦了，因為沒有了機械傳動機構(gòu)且那些電子電路、微電腦電路的功耗可以做的非常低，甚至以微安計，所以他非常省電，這是其中的一個優(yōu)點。

在一些工業(yè)落后而貧困的地區(qū)，采用上述的電度表是不太現(xiàn)實的，相對而言上述電度表成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此，采用一種低成本的裝置，可以直觀測耗電量的電度表是有存在的價值的，目前還沒有可行的技術(shù)，該問題亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明可以測量交直流的耗電量，可直接觀測低成本積分沙漏電度表得知電度值。

本發(fā)明由分壓電阻（1）、可調(diào)電阻（2）、復(fù)位彈簧（3）、常開觸點（4）、電壓端電磁線圈（5）、led燈珠（6）、沙漏滑移槽（7）、沙漏滑移槽托板沙漏孔洞面積控制U型槽（8）、沙漏孔洞面積控制片U型槽（9）、沙漏孔洞面積控制片（10）、沙漏孔洞面積控制鐵心（11）、鐵磁體（12）、電流端電磁線圈（13）、鐵心滑移空腔（14）、沙漏滑移槽托板（15）、熱熔絲（17）構(gòu)成；

電源電流輸出端導(dǎo)電線分為兩路，一路為直流輸出端，串接電流端電磁線圈（13）后至負(fù)載，該電磁線圈同時構(gòu)成常開觸點（4）的繼電器線圈；另一路串接分壓電阻R（1）、可調(diào)電阻（2）、led燈珠（6）、常開觸點（4）后再串接一個電壓端電磁線圈（5）至負(fù)極端，線圈內(nèi)部為電磁體（12），電磁體的一端植入沙漏滑移槽托板（15）右端鐵心滑移空腔（14）內(nèi)，該空腔的左端設(shè)置有沙漏孔洞面積控制鐵心（11），沙漏孔洞面積控制鐵心（11）與沙漏孔洞面積控制片（10）連接固定，沙漏孔洞面積控制片（10）內(nèi)設(shè)有沙漏孔洞面積控制片U型槽（9），沙漏滑移槽托板（15）內(nèi)嵌入有沙漏滑移槽托板沙漏孔洞面積控制U型槽（8），沙漏滑移槽托板沙漏孔洞面積控制U型槽（8）層疊擺放在沙漏孔洞面積控制片U型槽（9）之上，當(dāng)兩者發(fā)生相對運動時，沙漏孔洞面積發(fā)生改變。

電度積分沙漏（16）由上沙漏壺（19）與下沙漏壺（20）兩部分對接構(gòu)成，上沙漏壺（19）與下沙漏壺（20）具有相同的結(jié)構(gòu)，體積和容量以及形狀完全相同，并設(shè)有相同的刻度（18）。

工作原理： 電源電流輸出端導(dǎo)電線分為兩路，一路為直流輸出端，串接電流端電磁線圈（13）后至負(fù)載，該電磁線圈同時構(gòu)成常開觸點（4）的繼電器線圈；另一路串接分壓電阻R（1）、可調(diào)電阻（2）、led燈珠（6）、常開觸點（4）后再串接一個電壓端電磁線圈（5）至負(fù)極端。因此，串接電流端電磁線圈（5）中的電流正比于直流輸出端接負(fù)載的電流。電源輸出的總能量用電度表來表征，電源輸出的電能E=kVIT，可知E∝V；E∝I；E∝T；這里，V 為輸出電壓，I輸出電流，T時間，k為系數(shù)。