[發明專利]一種功率測量裝置及方法

在審

• 申請號: 201910543977.0
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110146739A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 劉立鋒;楊留鎖;周杰;張仁杰
• 申請（專利權）人: 沃爾特電子（蘇州）有限公司
• 主分類號: G01R21/06
• 分類號: G01R21/06;G01R21/133
• 代理公司: 蘇州睿昊知識產權代理事務所(普通合伙) 32277
• 代理人: 沈彬彬

本發明涉及功率測量領域，具體涉及一種功率測量裝置及方法。本發明使用電路簡單，元件少，價格低廉，性價比高，本發明集成多路電壓、電流及溫度采樣，功能較齊全，溫度采集選用專業的高精度、帶線性補償的熱電偶數字轉換器，在控制單元內部設有16位AD，可有效確保電流采集單元、電壓采集單元采集的電壓、電流數據的高精度；可外接至被測系統，用于實時監測系統功率動態，適用范圍廣，而且本產品尺寸小巧，占用空間小，便于安裝；抗干擾能力強，且穩定可靠。

技術領域

本發明涉及功率測量領域，具體涉及一種功率測量裝置及方法。

背景技術

目前市面上及其少見類似模塊，大多采用萬用表或者其他功率設備進行相關數據采集，一致性差，誤差大，攜帶不方便，無法對被測系統機型實時監測，設備成本相對較高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種采集的電壓、電流數據的精度高，可用于實時監測系統功率動態的功率測量裝置及方法。

為了解決上述技術問題，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種功率測量裝置，包括控制單元、電流采集單元、電壓采集單元、通訊單元以及溫度采集單元，所述電流采集單元、電壓采集單元、通訊單元以及溫度采集單元均與控制單元連接，所述溫度采集單元與所述電流采集單元連接；所述控制單元內部設有16位AD，其將電壓采集單元的電壓以及電流采集單元的電流信息進行處理。

優選的，所述溫度采集單元為多個T型熱電偶，多個T型熱電偶分別設置在高溫點以及電流采集單元上，T型熱電偶通過熱電偶數字轉換器將所測溫度數據轉換后將反饋至控制單元，用于實時監測高溫點以及電流采集單元的溫度變化，以進行實時溫度補償。

優選的，所述控制單元為NXP J638采樣芯片。

優選的，所述功率電阻電流采樣單元包括第一采樣電路、第二采樣電路以及第三采樣電路，所述第一采樣電路與第二采樣電路結構相同，所述第一采樣電路包括高精度貼片電阻以及采樣芯片，所述第三采樣電路采用單片機電流采樣引腳進行電流采集。

優選的，還包括硬件看門狗電路，所述硬件看門狗與所述控制單元連接，用于防止程序進入死循環，使裝置復位。

優選的，還包括通訊單元，所述通訊單元與控制單元電連接，所述通訊單元將控制單元上的電壓、電流數據傳輸至外接主控制器，所述主控制器根據通訊單元傳輸來的電壓、電流信息來計算檢測電路的電功率信息。

優選的，所述通訊單元將所述通訊單元為CAN通信電路。

本發明還包括一種功率測量方法，包括以下步驟

(1)采用相同數量的電流采集單元、電壓采集單元分別測量電路的電壓信號和電流信號，對所采集的電壓信號和電流信號通過中位值濾波方法處理，并將處理得到的采樣電壓信號和采樣電流信號傳輸至控制單元；(2)將溫度采集單元黏貼在采樣的高溫點以及電流采集單元上，采用多點曲線擬合方法對溫度采集數據進行處理，同時將采集的溫度數據輸出至控制單元，控制單元內部再利用多點曲線擬合方法對其進行電流數據補償，保證電流測量精準度；(3)通訊單元將控制單元上的電壓、電流數據傳輸至外接主控制器，主控制器根據通訊單元傳輸來的電壓、電流信息來計算檢測電路的電功率信息。

優選的，對所采集的電壓信號和電流信號分別進行中位值濾波，對電壓采集單元采集的電壓信號在a毫秒內連續采樣的N個電壓數據作為一個采樣周期，對采樣的N個電壓數據按照大小排列，去掉首尾兩端的最大值和最小值，計算N-2個電壓數據的算數平均值作為本次采樣的電壓數據，將電壓數據作為濾波處理后的采樣電壓信號輸出；其中，N為整數，取值范圍3≤N≤14。