一种低功耗的电能质量监测仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低功耗的电能质量监测仪，属于计量仪器领域。本实用新型专利技术包括电源、信号采集模块、中央处理模块、人机接口模块、数据输出模块、数据存储模块，其中信号采集模块与中央处理模块相连，中央处理模块分别与通信模块、人机接口模块以及数据存储模块相连，电源用于提供各模块的工作电源，其特征在于：所述电源中设置有整流滤波电路、整流桥、第一储能电容、第二储能电容、第三储能电容、第四储能电容、第五储能电容、第一分压电阻、第二分压电阻、DC-DC变换器、滤波电感、匹配电阻以及5/3.3V转换电路。本实用新型专利技术能够将整体功耗控制在2VA之内，从而大幅降低了使用时的功耗。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于计量仪器领域，更准确地说是涉及一种电能质量监测仪。
技术介绍
IEEE技术协调委员会给出的“Power Quality ”的技术定义为:“合格的电能质量是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统适合该设备正常工作”。电能质量的高低，己成为影响国民经济发展的重要因素.因此，改善电能质量完善电网的监控对现代社会具有重要意义。实际配电与供电系统中，电能质量的主要的指标为:电压幅值、频率、谐波量。电能质量危害主要体现在与用户密切相关的配电系统以及低压网络(400 V)中，如电压跌落问题引起的设备误跳闸；短时断电现象造成计算机服务器数据丢失；谐波问题引起用户设备不正常发热等。随着电力行业测量与管理的自动化、智能化和网络化的逐步推进，对精度高且带分析功能的电能质量监测仪器的需求日益强烈。目前，具有测量与分析输入多路电压、电流的各种电能质量参数的电能质量监测仪器，已得到广泛应用。然而，现有的电能质量监测仪器在使用中仍有众多不便，特别是使用时功耗较大，既增加了使用成本，又为其在配电系统以及低压网络大量使用造成了阻碍。
技术实现思路
针对现有技术中电能质量监测仪器功耗较大的不足，本技术提出了一种低功耗的电能质量监测仪，该新型电能质量监测仪能够将整体功耗控制在2VA之内，从而大幅降低了使用时的功耗。具体地说，本技术是采取以下的技术方案来实现的:一种低功耗的电能质量监测仪，包括电源、信号采集模块、中央处理模块、人机接口模块、数据输出模块、数据存储模块，其中信号采集模块与中央处理模块相连，中央处理模块分别与通信模块、人机接口模块以及数据存储模块相连，电源用于提供各模块的工作电源，所述电源中设置有整流滤波电路、整流桥、第一储能电容、第二储能电容、第三储能电容、第四储能电容、第五储能电容、第一分压电阻、第二分压电阻、DC-DC变换器、滤波电感、匹配电阻以及5/3.3V转换电路，夕卜部电源信号通过整流滤波电路接入整流桥，第一储能电容与第二储能电容串联、并且与整流桥的输出并联用于储能，第一分压电阻与第二分压电阻串联、并且接在第一储能电容与第二储能电容之后用于限流分压，限流分压后的信号接入DC-DC变换器，DC-DC变换器用于将经过限流分压后的信号转换为两路5V信号，其中一路5V信号接入第五储能电容用于储能，另一路5V信号分别接入第三储能电容、第四储能电容、滤波电感以及匹配电阻用于储能、滤波和功率匹配，经过功率匹配后的5V信号接入5/3.3V转换电路转换为3.3V信号供中央处理模块使用。本技术的进一步特征在于:所述第一储能电容和第二储能电容的容值均为47 u F，第三储能电容和第四储能电容的容值均为470 u F、第五储能电容的容值为220 u F，第一分压电阻和第二分压电阻的阻值为2MQ，滤波电感的感值为33 y H，匹配电阻的阻值为 100Q。本技术的有益效果如下:由于本技术在电源中使用了整流滤波电路、整流桥、第一储能电容、第二储能电容、第三储能电容、第四储能电容、第五储能电容、第一分压电阻、第二分压电阻、DC-DC变换器、滤波电感、匹配电阻以及5/3.3V转换电路，使得本技术的电能质量监测仪的整体功耗大大降低，经测试最大功耗不高于2VA，明显降低了使用成本，特别适用于在配电系统以及低压网络大量使用。附图说明图1是本技术基本结构框图。图2是本技术信号电源原理图。具体实施方式以下结合附图，对本技术进行详细描述。图1给出了本技术的基本结构。由图1可知，本技术的电能质量监测仪，包括电源、信号采集模块、中央处理模块、人机接口模块、数据输出模块、数据存储模块，其中信号采集模块与中央处理模块相连，中央处理模块分别与通信模块、人机接口模块以及数据存储模块相连，电源用于提供各模块的工作电源。图2给出了本技术电源原理。如图2所示，为实现低功耗的功能，本技术的电能质量监测仪，电源中设置有整流滤波电路、整流桥、第一储能电容Cl、第二储能电容C2、第三储能电容C3、第四储能电容C4、第五储能电容C5、第一分压电阻R3、第二分压电阻R4、DC-DC变换器ICl、滤波电感L1、匹配电阻RX以及5/3.3V转换电路。本技术使用的外部电源信号可为380V、220V或100V的交流电压信号。外部电源信号通过整流滤波电路接入整流桥，即采用整流滤波电路于整流桥前一级对输入的交流电压进行了前置滤波、限流、限压。整流桥由8个整流二极管构成。第一储能电容Cl与第二储能电容C2串联、并且与整流桥的输出并联用于储能。第一分压电阻R3与第二分压电阻R4串联、并且接在第一储能电容Cl与第二储能电容C2之后用于限流分压。限流分压后的信号接入DC-DC变换器ICl，DC-DC变换器ICl用于将经过限流分压后的信号转换为两路5V信号，其中一路5V信号接入第五储能电容C5用于储能，另一路5V信号分别接入第三储能电容C3、第四储能电容C4、滤波电感LI以及匹配电阻RX用于储能、滤波和功率匹配，经过功率匹配后的5V信号接入5/3.3V转换电路转换为3.3V信号供中央处理模块使用。本实施例中，DC-DC变换器ICl的型号为PSH03D-0505的宽范围输入DC-DC变换器，第一储能电容Cl和第二储能电容C2的容值均为47 ii F，第三储能电容C3和第四储能电容C4的容值均为470 u F、第五储能电容C5的容值为220 U F，第一分压电阻R3和第二分压电阻R4的阻值为2MQ，滤波电感LI的感值为33 U H，匹配电阻RX的阻值为100 Q。虽然本技术已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本技术的。在不脱离本技术之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本技术之保护范围。因此本技术的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功耗的电能质量监测仪，包括电源、信号采集模块、中央处理模块、人机接口模块、数据输出模块、数据存储模块，其中信号采集模块与中央处理模块相连，中央处理模块分别与通信模块、人机接口模块以及数据存储模块相连，电源用于提供各模块的工作电源，其特征在于：所述电源中设置有整流滤波电路、整流桥、第一储能电容、第二储能电容、第三储能电容、第四储能电容、第五储能电容、第一分压电阻、第二分压电阻、DC?DC变换器、滤波电感、匹配电阻以及5/3.3V转换电路，外部电源信号通过整流滤波电路接入整流桥，第一储能电容与第二储能电容串联、并且与整流桥的输出并联用于储能，第一分压电阻与第二分压电阻串联、并且接在第一储能电容与第二储能电容之后用于限流分压，限流分压后的信号接入DC?DC变换器，DC?DC变换器用于将经过限流分压后的信号转换为两路5V信号，其中一路5V信号接入第五储能电容用于储能，另一路5V信号分别接入第三储能电容、第四储能电容、滤波电感以及匹配电阻用于储能、滤波和功率匹配，经过功率匹配后的5V信号接入5/3.3V转换电路转换为3.3V信号供中央处理模块使用。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗的电能质量监测仪，包括电源、信号采集模块、中央处理模块、人机接口模块、数据输出模块、数据存储模块，其中信号采集模块与中央处理模块相连，中央处理模块分别与通信模块、人机接口模块以及数据存储模块相连，电源用于提供各模块的工作电源，其特征在于:所述电源中设置有整流滤波电路、整流桥、第一储能电容、第二储能电容、第三储能电容、第四储能电容、第五储能电容、第一分压电阻、第二分压电阻、DC-DC变换器、滤波电感、匹配电阻以及5/3.3V转换电路，外部电源信号通过整流滤波电路接入整流桥，第一储能电容与第二储能电容串联、并且与整流桥的输出并联用于储能，第一分压电阻与第二分压电阻串联、并且接在第一储能电容与第二储能电容之后用于限流分...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩笑，陈思成，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：实用新型
国别省市：