[发明专利]一种功率测量装置及方法

说明书

本发明涉及功率测量领域，具体涉及一种功率测量装置及方法。本发明使用电路简单，元件少，价格低廉，性价比高，本发明集成多路电压、电流及温度采样，功能较齐全，温度采集选用专业的高精度、带线性补偿的热电偶数字转换器，在控制单元内部设有16位AD，可有效确保电流采集单元、电压采集单元采集的电压、电流数据的高精度；可外接至被测系统，用于实时监测系统功率动态，适用范围广，而且本产品尺寸小巧，占用空间小，便于安装；抗干扰能力强，且稳定可靠。

技术领域

本发明涉及功率测量领域，具体涉及一种功率测量装置及方法。

背景技术

目前市面上及其少见类似模块，大多采用万用表或者其他功率设备进行相关数据采集，一致性差，误差大，携带不方便，无法对被测系统机型实时监测，设备成本相对较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采集的电压、电流数据的精度高，可用于实时监测系统功率动态的功率测量装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种功率测量装置，包括控制单元、电流采集单元、电压采集单元、通讯单元以及温度采集单元，所述电流采集单元、电压采集单元、通讯单元以及温度采集单元均与控制单元连接，所述温度采集单元与所述电流采集单元连接；所述控制单元内部设有16位AD，其将电压采集单元的电压以及电流采集单元的电流信息进行处理。

优选的，所述温度采集单元为多个T型热电偶，多个T型热电偶分别设置在高温点以及电流采集单元上，T型热电偶通过热电偶数字转换器将所测温度数据转换后将反馈至控制单元，用于实时监测高温点以及电流采集单元的温度变化，以进行实时温度补偿。

优选的，所述控制单元为NXP J638采样芯片。

优选的，所述功率电阻电流采样单元包括第一采样电路、第二采样电路以及第三采样电路，所述第一采样电路与第二采样电路结构相同，所述第一采样电路包括高精度贴片电阻以及采样芯片，所述第三采样电路采用单片机电流采样引脚进行电流采集。

优选的，还包括硬件看门狗电路，所述硬件看门狗与所述控制单元连接，用于防止程序进入死循环，使装置复位。

优选的，还包括通讯单元，所述通讯单元与控制单元电连接，所述通讯单元将控制单元上的电压、电流数据传输至外接主控制器，所述主控制器根据通讯单元传输来的电压、电流信息来计算检测电路的电功率信息。

优选的，所述通讯单元将所述通讯单元为CAN通信电路。

本发明还包括一种功率测量方法，包括以下步骤

(1)采用相同数量的电流采集单元、电压采集单元分别测量电路的电压信号和电流信号，对所采集的电压信号和电流信号通过中位值滤波方法处理，并将处理得到的采样电压信号和采样电流信号传输至控制单元；(2)将温度采集单元黏贴在采样的高温点以及电流采集单元上，采用多点曲线拟合方法对温度采集数据进行处理，同时将采集的温度数据输出至控制单元，控制单元内部再利用多点曲线拟合方法对其进行电流数据补偿，保证电流测量精准度；(3)通讯单元将控制单元上的电压、电流数据传输至外接主控制器，主控制器根据通讯单元传输来的电压、电流信息来计算检测电路的电功率信息。

优选的，对所采集的电压信号和电流信号分别进行中位值滤波，对电压采集单元采集的电压信号在a毫秒内连续采样的N个电压数据作为一个采样周期，对采样的N个电压数据按照大小排列，去掉首尾两端的最大值和最小值，计算N-2个电压数据的算数平均值作为本次采样的电压数据，将电压数据作为滤波处理后的采样电压信号输出；其中，N为整数，取值范围3≤N≤14。