[发明专利]非线性功率测量分析记录仪

说明书

技术领域

本发明涉及非线性测量技术领域，特别是涉及非线性功率测量分析记录仪。

背景技术

线性功率指的是输入的电流或者电压均为连续的、线性的量值，而非线性功率指的是输入的电流或者电压的量值是非线性的或动态变化的。目前对于非线性功率的测量对于冲击性的或大量程变化的非线性工况无法做到准确的测量。

此外，对于非线性电量的测量，传统的测量的采样是以线性波形的一个或多个周期作为量程调整的控制周期，由于非线性的波形的动态变化可能在一个周波内发生，因此，传统的测量电能表无法准确地对非线性的电流或者电压进行测量。

发明内容

基于此，有必要针对性地提供一种非线性功率测量分析记录仪。

一种非线性功率测量分析记录仪，包括：信号取样单元、信号调理单元、量程选择单元、模数转换单元、电气隔离单元和计量子系统；

所述信号取样单元、所述信号调理单元、所述量程选择单元和所述模数转换单元依次连接，并通过所述电气隔离单元与所述计量子系统连接，；

所述信号取样单元包括多个信号取样电路，所述信号调理单元包括多个信号调理电路，所述量程选择单元包括多个量程开关，每一所述信号取样电路通过一所述信号调理电路与一所述量程开关的第一端连接，各所述量程开关的第二端与所述模数转换单元的输入端连接，所述量程开关的控制端通过所述电器隔离单元与所述计量子系统连接，所述模数转换单元的数字接口信号端通过所述电器隔离单元与所述计量子系统连接；

所述计量子系统用于测量获得采样信号的值，所述计量子系统还用于控制多个所述量程开关中的一个导通，并用于检测所述采样信号的值是否在当前量程范围内，当所述采样信号的值在当前量程范围内时，保持当前的量程开关导通，否则控制当前的量程开关关闭，并控制另一量程开关导通。

进一步地，还包括驱动电路，所述量程开关的第二端通过所述驱动电路与所述模数转换单元的输入端连接。

进一步地，所述量程开关为SPST模拟开关。

进一步地，每一所述信号取样电路连接一取样电阻。

进一步地，所述信号调理电路包括仪表放大器。

本发明的有益效果是：工作时，计量子系统控制多个量程开关中的其中一个导通，只允许该量程开关对应的一路信号取样电路取样的电流信号或者电压信号通过，该电流信号或者电压信号通过信号调理电路放大，经模数转换单元转换成数字信号后经电气隔离输出至计量子系统，计量子系统测量获得采样信号的值，计量子系统检测采样信号的值是否在测量范围内，当采样信号的值在测量范围内时，保持当前的量程开关导通，继续测量；在采样信号的值不在测量范围内时，关闭当前的量程开关，计量子系统控制另一量程对应的量程开关导通，从而实现了对量程的不断的快速调整，能够适应非线性波形的测量，使得对电流或者电压的测量更为准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1一实施例的非线性功率测量分析记录仪的原理框图；

图2A另一实施例的基于单相控制的非线性功率测量分析记录仪的原理框图；

图2B另一实施例的非线性功率测量分析记录仪的计量子系统和数据处理单元的连接框图；

图3为一实施例的应用于电流采样的非线性功率测量分析记录仪的量程控制电路原理图；

图4为一实施例的应用于电压采样的非线性功率测量分析记录仪的量程控制电路原理图；

图5为计量子系统对采样电路的控制流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

应该理解的是，非线性功率测量分析记录仪既可对电流信号进行测量，也可对电压信号进行测量。进一步地，非线性功率测量分析记录仪还测量和记录功率、非线性度，同时还分类累积电能数据。

如图1所示，在一个实施例中，一种非线性功率测量分析记录仪，包括：信号取样单元、信号调理单元、量程选择单元、模数转换单元、电气隔离单元、计量子系统和数据处理单元。