数字显示式直流电功表制造技术

本实用新型专利技术涉及一种测量直流用电设备的电功表，其特征是：将用电设备的电流及电压信号经模／数转换后送计算器，由计算器定时将电流及电压相乘，其结果与上次的电功数累加，累加结果存进内存中，并输出显示。本实用新型专利技术具有误差小、精度高、起动电流小等特点，能方便地与电脑、打印机联接，可作为电力机车、特种炼钢炉等直流用电设备的电功表。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测量直流电压、电流及电功的装置。在本技术作出之前，沈阳仪表厂小批量生产的“全电子式直流电度表”主要包括线性放大部分、乘法器、模拟量／频率转换器、分频器、放大器和电磁计数器。其电压、电流输入信号经多级线性放大后送乘法器的两个输入端，乘法器运算后再送模拟量／频率转换器，模拟量／频率转换器输出的频率信号先进行分频，再进行功率放大，其放大后的脉冲信号送电磁计数器，电磁计数器计数的结果即为电功数。但这种直流电功表有以下缺点(1)、由于现场条件的限制，所使用的稳压电源不稳定，再加上环境温度的变化，往往使多级线性放大的放大系数发生变化，会产生误差；(2)、分频器的输入高电平电压为十几伏，而电压、电流输入信号为毫伏级，分频器的信号会对电流、电压输入信号产生干扰，也会产生误差；(3)、电功表的最低工作电流为额定电流的1％，若额定电流为1500安培，则工作电流低于15安培时，电功表便不工作。本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种误差小、起动电流小、精度高的数字显示式直流电功表。本技术的目的可以通过下列技术方案来实现本数字显示式直流电功表，包括外壳、电流数字显示屏、电压数字显示屏、电功数字显示屏及控制器；该控制器的双路开关［1］的输入端接用电设备的电流模拟信号A和电压模拟信号V，双路开关［1］的输出端接十进制模／数转换器［2］的输入端，十进制模／数转换器［2］输出的段数字信号并联分成三路，第一路接电压锁存驱动器［3］的输入端，电压锁存驱动器［3］的输出接电压数字显示屏［4］；第二路接电流锁存驱动器［5］的输入端，电流锁存驱动器［5］的输出接电流数字显示屏［6］；第三路经反相器［7］接段／十进制变换器［8］的输入端，段／十进制变换器［8］还与时序电路［9］的十进制位控制信号相连接；其特征在于该数字显示式直流电功表的段／十进制变换器［8］与电功数字显示屏［13］之间接有计算器［10］。时序电路［9］发出的控制信号包括十进制位控制信号、计算器功能控制信号、电压控制信号、电流控制信号；时序电路［9］发出的计算器功能控制信号接计算器［10］的键译码电路，时序电路［9］发出的十进制位控制信号接段／十进制变换器［8］的段数字输入选通控制端，段／十进制变换器［8］的十进制数输出信号接计算器［10］的键译码电路。时序电路［9］发出的电流控制信号CR2接在双路开关［1］及电流锁存驱动器［5］的选通控制端，时序电路［9］发出的电压控制信号CR1接在双路开关［1］及电压锁存驱动器［3］的选通控制端。计算器［10］将运算的结果通过电功数字显示屏［13］显示出来。本技术的工作原理是以时序电路［9］作为主要控制部件；时序电路［9］先发出电压控制信号CR1，将电压模拟信号V经双路开关［1］送十进制模／数转换器［2］进行模／数转换，转换出来的数字信号是十进制七段码信号(以下简称段数字信号)，该信号再经电压锁存驱动器［3］送电压数字显示屏［4］显示；同时，十进制模／数转换器［2］将电压段数字信号经反相器［7］送段／十进制变换器［8］，并由时序电路［9］的十进制位控制信号控制段／十进制变换器［8］顺序转换电压段数字信号的千位、百位、十位和个位，转换后的十进制数输出信号按千位、小数点、百位、十位和个位依次送计算器［10］的键译码电路，由时序电路［9］发出的计算器功能控制信号(存储控制信号)送计算器［10］的键译码电路，使计算器［10］存储该电压值。随后，时序电路［9］发出电流控制信号CR2，将电流模拟信号A经双路开关［1］送十进制模／数转换器［2］进行模／数转换，再经电流锁存驱动器［5］送电流数字显示屏［6］显示；同时，十进制模／数转换器［2］将电流段数字信号经反相器［7］送段／十进制变换器［8］，并由时序电路［9］的十进制位控制信号控制段／十进制变换器［8］顺序转换电流段数字信号的千位、百位、十位和个位，转换后的十进制数输出信号按千位、小数点、百位、十位和个位依次送计算器［10］的键译码电路，由时序电路［9］发出计算器功能控制信号(存储控制信号)送计算器［10］的键译码电路，使计算器［10］存储该电流值。时序电路［9］再发出计算器功能控制信号(乘控制信号)送计算器［10］的键译码电路，使上述的电压值和电流值相乘，得电功数(相当于再乘时间1)。时序电路［9］发出乘控制信号的时间间隔为3.6秒(0.001小时)，而电压的单位是千伏，电流的单位是千安培，故每次相乘的结果的单位为度。由时序电路［9］发出计算器功能控制信号(累加存储)送计算器［10］的键译码电路，使本次的电功与上次的电功累加，累加的结果送电功数字显示屏［13］，其显示的结果即为用电设备消耗的电功数，单位为 度。每3.6秒重复一次上述过程。本技术与现有技术相比具有较大优点输入阻抗高，对用电设备的工作状况不影响；测量精度高，达0.05％至0.1％；起动电流小，达0.1％；能非常方便地与打印机、电脑联机，完成送变电所的自动控制。以下结合附图及实施例对本技术作进一步描述附附图说明图1为本技术的电路方框图；附图2为本技术双路开关［1］、十进制模／数转换器［2］、电压锁存驱动器［3］、电压数字显示屏［4］、电流锁存驱动器［5］、电流数字显示屏［6］部分的电路示意图；附图3为本技术段／十进制变换器［8］部分的电路图；附图4为本技术时序电路［9］部分的电路图；附图5为本技术LCD／LED信号变换器［12］及电功数字显示屏［13］部分的电路示意图；取自线路的电流模拟信号A和电压模拟信号V经型号为CD4066的双路开关［1］接型号为CD7107的三位半十进制模／数转换器［2］的输入端，十进制模／数转换器［2］输出的七段码数字信号包括千位信号(BG4，千位只有0、1两种变化)、百位信号(A13、B13、D13、E13、F13、G13)、十位信号(A12、B12、D12、E12、F12、G12)、个位信号(A11、B11、D11、E11、F11、G11)，十进制模／数转换器［2］输出的七段码数字信号并联分成三路，第一路接型号为74LS174的电压锁存驱动器［3］的输入端，电压锁存驱动器［3］的输出接电压数字显示屏［4］；第二路接型号为74LS174的电流锁存驱动器［5］的输入端，电流锁存驱动器［5］的输出接电流数字显示屏［6］；时序电路［9］发出的电流控制信号CR2接在双路开关［1］的电流开关控制端CK2引脚及电流锁存驱动器［5］的选通控制端D16引脚，时序电路［9］发出的电压控制信号CR1接在双路开关［1］的电压开关控制端CK1引脚及电压锁存驱动器［3］的选通控制端D15引脚。第三路接反相器［7］的输入端，反相器［7］由IC2、IC3、IC4、IC5组成，其型号均为CD4069；IC3的输入端接七段码数字的个位信号(A11、B11、D11、E11、F11、G11)，其输出接三态总线控制器IC6的CP106－CP111输入端；IC4的输入端接七段码数字的十位信号(A12、B12、D12、E12、F12、G12)，其输出接三态总线控制器IC7的CP100－CP105输入端；IC5的输入端接七段码数字的百位信号(A13、B13、D13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字显示式直流电功表，包括外壳、电流数字显示屏、电压数字显示屏、电功数字显示屏及控制器；该控制器的双路开关［１］的输入端接用电设备的电流模拟信号Ａ和电压模拟信号Ｖ，双路开关［１］的输出端接十进制模／数转换器［２］的输入端，十进制模／数转换器［２］输出的段数字信号并联分成三路，第一路接电压锁存驱动器［３］的输入端，电压锁存驱动器［３］的输出接电压数字显示屏［４］；第二路接电流锁存驱动器［５］的输入端，电流锁存驱动器［５］的输出接电流数字显示屏［６］；第三路经反相器［７］接段／十进制变换器［８］的输入端，段／十进制变换器［８］还与时序电路［９］的十进制位控制信号相连接；其特征在于：该数字显示式直流电功表的段／十进制变换器［８］与电功数字显示屏［１３］之间接有计算器［１０］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞忠良，
申请(专利权)人：俞忠良，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]