[实用新型]新型超低功耗数字式电力参数测量仪表

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种测量仪表。具体涉及一种新型超低功耗数字式电力参数测量仪表。可用于测量电压、电流、功率、功率因数、频率等电力参数。属电子仪表技术领域。

背景技术：

在电力系统中，一般需要用到各种电力仪表来对电压、电流、功率、功率因数、频率等电力参数进行实时监测，并且以指针、数字等各种形式显示出来。早期的电力仪表靠指针指示这些电力参数，这些表也称模拟式指针表。其优点是成本低廉且无须外部接辅助性电源，但缺点是精度低、无法智能化、显示不直观和测量参数单一。所以目前市场上逐步正在被数字式电力仪表取代。数字式电力仪表采用数字显示后更加直观，因为采用了电子线路后使测量更加精确，在电子线路中增加CPU后使得数字仪表可实现一表多参数测量、可编程设置、数据远传实现自动化抄表等。但是也因为数字仪表采用电子线路工作，这些电子线路需要有辅助性电源才能正常工作，所以增加了工程布线。另外采用外部电源供电有诸多不利面：比如对于直接靠电网交流220V供电的仪表，因为目前电网很多地方质量很差电源经常容易受电网非正常高压、大电流影响而损坏，导致仪表损坏；有些采用开关电源的仪表往往设计不当变成了电网谐波的重要来源因素。如采用不通过外部连接辅助性电源，而是通过内部电池供电的方法，电池供电能力有限，一般的设备靠电池供电连续工作时间不会超过几个月，所以一些数字万用表、数字水表、数字气表等都是间隙性工作，以保证能够使用较长时间，但是对于电力测量仪表是不允许间隙工作的，需要持续监测。所以如何解决功耗使电池工作寿命延长是关键所在。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种无需外部连接辅助性电源仅靠电池供电也能连续工作多年并测量显示电压、电流、功率、功率因数、频率等电力参数的新型超低功耗数字式电力参数测量仪表。

本实用新型的目的是这样实现的：一种新型超低功耗数字式电力参数测量仪表，其特征在于它包括：测量信号取样部分、A/D转换电路、CPU处理器、定时器、内部信息存储器、LCD液晶驱动及显示部分和供电电池，测量信号取样部分与A/D转换电路相连，A/D转换电路与CPU处理器相连，CPU处理器分别与定时器、内部信息存储器和LCD液晶驱动及显示部分相连，A/D转换电路含电压基准。

本实用新型新型超低功耗数字式电力参数测量仪表，所述A/D转换电路、CPU处理器、定时器、内部信息存储器以及LCD液晶驱动及显示部分的液晶驱动电路集成于一个单片机内。

信号取样部分用来转换输入信号，将被测电压电流强电信号转换成适合A/D转换模拟电压小信号。

A/D转换电路将信号取样部分送过来的电压模拟小信号做模拟/数字转换，并将转换后的数字信号送给CPU处理器做计算。

CPU处理器则担任着计算和控制A/D转换电路等工作。

定时器担任着定时工作，当定时时间到，会由CPU控制A/D转换电路开始工作。

内部信息存储器将一些常用的重要信息做保存，以免更换电池时数据丢失。

LCD液晶驱动及显示部分承担显示被测量信号数据。

电源则由普通3.6V锂电池提供。

上述电路的核心部分均集成于一个单片机内。这些电路也是最耗电的部分。普通的A/D耗电至少要达到几个mA，另外要提到的A/D转换电路需要的电压基准一般也要达到几个mA，另外普通CPU工作电流也是mA级别。而本实用新型采用单片机本身为超低功耗芯片，其中CPU处理器耗电活动期间正常为200多个μA，而且它有五种节电模式，最低可达0.1μA。其内部集成的A/D转换电路最低达到1mA，电压基准200μA。这些功耗都远低于常规的电路，当然上述的功耗整体加起来就电池供电来说还是太大，但是如果将这些电路分时段分别打开，这样就可以便平均消耗电流更低。正因为上述这些电路都集成在一起，这样就使得有可能通过软件很方便的控制各部分电路的分时工作，另外显示部分则采用LCD液晶显示，功耗也就2～3μA。

因此本实用新型无需外部连接辅助性电源仅靠电池供电也能连续工作多年并测量显示电压、电流、功率、功率因数、频率等电力参数。

附图说明：

图1为本实用新型新型超低功耗数字式电力参数测量仪表的结构框图。

图2为本实用新型新型超低功耗数字式电力参数测量仪表的程序框图。

具体实施方式：