專利名稱：直流功率測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種功率表，特別是一種數(shù)字顯示的直流功率測量裝置。
在直流電的應(yīng)用領(lǐng)域中，一直未有人將直流電功率以數(shù)字化的方式顯現(xiàn)出來，因為交流電已誠屬不易，更妄談直流電，然而直流電在未來生活領(lǐng)域中，其用途應(yīng)該會更超過交流電，原因乃是除了汽車、游艇外，世界各國均在摩拳擦掌設(shè)計電動汽機車，因此，如何能提供一種具測量直流電功率，并以數(shù)字化方式顯示的裝置，即為本案所欲解決的技術(shù)困難點所在。
現(xiàn)用技術(shù)缺點1、未有將直流電功率以數(shù)字化的方式顯現(xiàn)出來。
2、傳統(tǒng)的圓盤指針轉(zhuǎn)動的模擬電表，無法清楚地知道家中的電器用品的實際電功率。
3、不具進步性。
4、不具實用性。
5、不具產(chǎn)業(yè)競爭力。
有鑒于此，本案創(chuàng)作人乃以其本身所具備的專業(yè)素養(yǎng)與技術(shù)理念，經(jīng)過多次的試作改良，終使本創(chuàng)作得以誕生。
本實用新型的首要目的乃在提供一種直流功率測量裝置，其主要目的是將直流電壓、直流電流及直流電功率，用七段顯示器或是LCD(液晶顯示器)顯示出來，讓一般民眾能夠清楚地知道家中的電器用品，一共消耗了多少電功率。
一本實用新型的上述目的是由如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
一種直流功率測量裝置，其特征在于一微處理器，其主要目的是將所測量的直流電壓及電流值經(jīng)運算乘積，產(chǎn)生一直流功率值；
一起始信號單元，該起始信號單元主要是由電源轉(zhuǎn)換集成電路所組成。其輸入接電源，輸出分別接微處理單元、直流電壓電流檢出電路中的緩沖放大器U6A、U6B、模擬轉(zhuǎn)數(shù)字信號電路、及數(shù)字轉(zhuǎn)七段顯示器單元；該起始信號單元是將輸入電壓轉(zhuǎn)為5伏電壓輸出，作整體電路的驅(qū)動；一直流電壓、電流檢出電路，包括直流電壓檢出電路和直流電流檢出電路兩部分，是由檢出部分及放大部分所組成；該直流電壓檢出部分及直流電流檢出部分的輸入端接用電器，將檢出的直流電壓及直流電流分別經(jīng)由緩沖放大器U6A、U6B將其信號緩沖放大；緩沖放大器U6A、U6B的輸出接模擬轉(zhuǎn)數(shù)字信號電路的CH0、CH1腳；一模擬轉(zhuǎn)數(shù)字信號電路，主要是由模/數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路U10和齊納二極管U9、U8組成；其中，齊納二極管U9、U8的陰極分別接U10的VRFF、VDD腳，U10的CH0、CH1腳接上述緩沖放大器U6A、U6B的輸出；U10的8-11腳接微處理器的RB5、RB4、RB7、RB3埠，通過微處理器接數(shù)字轉(zhuǎn)七段顯示器單元16；由齊納二極管U9提供一參考電壓及由齊納二極管U8提供一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電壓，且將上述緩沖放大器U6A、U6B輸出的直流電壓及直流電流模擬信號分別轉(zhuǎn)換為直流電壓及直流電流數(shù)字信號，并采串列方式輸出至數(shù)字轉(zhuǎn)七段顯示器單元；上述起始訊號單元則由電阻R46接至該模/數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路U10的第7腳后接地；一數(shù)字轉(zhuǎn)七段顯示器單元，包含三組移位暫存器U1、U2、U3，移位暫存器U1、U2、U3的1、2腳接微處理器的RB4腳，U1的8腳接微處理器的RB0埠，U2的8腳接微處理器的RB1埠，U3的8腳接微處理器的RB2埠，其是將該直流電壓數(shù)字信號、直流電流數(shù)字信號及經(jīng)由微處理器運算的直流功率數(shù)字信號分別輸入至移位暫存器U1、U2及U3，并將該三組數(shù)字信號編碼轉(zhuǎn)為七段顯示器可顯示碼，移位暫存器U1、U2、U3的輸出接顯示單元；一顯示單元，其主要包含三組七段顯示器，是以分別顯示其直流電壓、直流電流及直流功率的數(shù)值；該三組七段顯示器的COM0-COM3腳通過晶體管矩陣譯碼電路接微處理器的RA0-RA3。
在具體實施過程中，其中顯示單元所包含的三組七段顯示器是液品顯示器。
本實用新型的優(yōu)點在于1、可直接將直流電壓、直流電流及直流電功率，用七段顯示器或是LCD(液晶顯示器)顯示出來。
2、以數(shù)字化方式顯示，以方便讀出。
3、具進步性。
4、其實用性。
5、具工商及產(chǎn)業(yè)上利用價值。
為方便了解本實用新型的內(nèi)容，及所能達成的功效、茲配合附圖列舉一具體實施例，詳細介紹說明如下
圖1是本實用新型的電路方塊圖。
圖2是本實用新型的電路圖。
圖3是本實用新型的動作方塊圖。
如圖1、圖2所示，一種直流功率測量裝置，是包含有一微處理器12，其主要目的是將所測量的直流電壓及電流值經(jīng)運算乘積，產(chǎn)生一直流功率值。
一起始信號單元13，該起始信號單元13主要是由型號為LM7805的電源轉(zhuǎn)換集成電路所組成。其輸入接電源，輸出分別接微處理單元12、直流電壓電流檢出電路14中的緩沖放大器U6A、U6B、模擬轉(zhuǎn)數(shù)字信號電路15、及數(shù)字轉(zhuǎn)七段顯示器單元16。該起始信號單元13是將輸入電壓轉(zhuǎn)為-5伏電壓輸出，并作為整體電路的驅(qū)動用。
一直流電壓、電流檢出電路14，包括直流電壓檢出電路和直流電流檢出電路兩部分，是由檢出部分及放大部分所組成；該直流電壓檢出部分及直流電流檢出部分的輸入端接用電器，將檢出直流電壓及直流電流分別經(jīng)由緩沖放大器U6A、U6B將其信號緩沖放大，而可避免差模損失及負載效應(yīng)產(chǎn)生；緩沖放大器U6A、U6B的輸出接模擬轉(zhuǎn)數(shù)字信號電路15的CH0、CH1腳；在本實施例中，緩沖放大器U6A、U6B的型號為MCP602。
一模擬轉(zhuǎn)數(shù)字信號電路15，主要是由模/數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路U10和齊納二極管U9、U8組成，模/數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路U10的型號為MCP3204；其中，齊納二極管U9、U8的陰極分別接U10的VRFF、VDD腳，U10的CH0、CH1腳接緩沖放大器U6A、U6B的輸出；U10的8-11腳接微處理器的RB5、RB4、RB7、RB3埠，通過微處理器接數(shù)字轉(zhuǎn)七段顯示器單元16；由齊納二極管U9提供一參考電壓及由齊納二極管U8提供一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電壓，且將上述緩沖放大器U6A、U6B輸出的直流電壓及直流電流模擬信號分別轉(zhuǎn)換為直流電壓及直流電流數(shù)字信號，并采串列方式輸出至數(shù)字轉(zhuǎn)七段顯示器單元16。
一數(shù)字轉(zhuǎn)七段顯示器單元16，是以包含三組型號為74164的移位暫存器U1、U2、U3，移位暫存器U1、U2、U3的1、2腳接微處理器的RB4腳，U1的8腳接微處理器的RB0埠，U2的8腳接微處理器的RB1埠，U3的8腳接微處理器的RB2埠，其是將該直流電壓數(shù)字信號、直流電流數(shù)字信號及經(jīng)由微處理器運算的直流功率數(shù)字信號分別輸入至移位暫存器U1、U2及U3，并將該三組數(shù)字信號編碼轉(zhuǎn)為七段顯示器可顯示碼，移位暫存器U1、U2、U3的輸出分別接一顯示單元17；一顯示單元17，其主要包含三組七段顯示器或是LCD(液晶顯示器)，是以分別顯示其直流電壓、直流電流及直流功率的數(shù)值；該三組七段顯示器的COM0-COM3腳通過晶體管矩陣譯碼電路接微處理器的RA0-RA3。
在本實施例中所用型號為JCC45，其中該微處理器12的RB0-RB3三個PORT(埠)分別連接一移位暫存器U1、U2、U3，及由微處理器12的RB4腳連接至移位暫存器U1、U2、U3的第1腳、第2腳，且該移位暫存器U1、U2、U3的Q0B-Q7B腳分別連接相對應(yīng)七段顯示器的Q0A-Q7A腳，該顯示單元(含七段顯示器)則由COM0-COM3腳連接至微處理器12的RA0-RA3四個PORT(埠)，又該微處理器12的RB5、RB4、RB7、RB3埠則再分別接至模擬轉(zhuǎn)數(shù)字信號電路的IC(MCP3204)U10的第8-11腳，且該IC(MCP3204)U10的第1、2腳(CH0、CH1)則連接至緩沖放大器U6A、U6B的輸出端，而該起始訊號單元3則由電阻R46接至該IC(MCP3204)U10的第7腳后接地；請再參閱圖3所示，本實用新型其是將直流電壓1檢出部分及直流電流檢2出部分，分別經(jīng)由緩沖放大器U6A、U6B將其信號緩沖放大3后，再藉由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路將其模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號4，其中該直流電壓檢出的數(shù)字信號及直流電流檢出的數(shù)字信號，將其編碼轉(zhuǎn)為七段顯示器可顯示碼6、7，并分別通過七段顯示器顯示其所測量的直流電壓及電流數(shù)值9、10，又該直流電壓及電流輸出的數(shù)字信號是分別再送至微處理器作乘算其輸出功率5，再將其輸出功率的數(shù)字信號編碼轉(zhuǎn)為七段顯示器可顯示碼8，并通過一七段顯示器顯示其直流功率值11，然而藉由本實用新型可同時將直流電壓、直流電流及直流電功率，用七段顯示器或是LCD(液晶顯示器)以數(shù)字化方式顯示出來，使一般民眾能清楚且方便的讀出家中的電器用品，一共消耗了多少電功率？并能夠選用較易節(jié)省能源的電器用品，具實用性。
由于交流電可用C.T.來感應(yīng)有多少交流電(安培)，但在直流電一直未有可靠的零件來感應(yīng)其直流電，唯，霍爾元件/原理是一可行的方法，然而本專利申請并不是用霍爾元件/原理，而是用金屬的材料特性，去算出多少安培(A)或是功率正在消耗，其中利用一般電阻公式R＝ρ×L/Aρ金屬材料的電阻系數(shù)L金屬材料的長度A金屬材料的橫截面面積知道材料的ρ、L、A，則可得到R(電阻值)；知道V(電壓)后，是利用V＝I×R即可得到I(即多少電流)；再利用P＝I×V即可得到P(即電功率值)；是舉一較佳實施例，當本實用新型使用于汽車或游艇時，倘若我們能夠知道一個汽車或游艇的電瓶可以產(chǎn)生多少直流電功率，若加以配合此直流電功率表，即可以得知何時需要再充電此電瓶，具一便利性。
綜上所述，本實用新型在突破先前的技術(shù)結(jié)構(gòu)下，確實已達到所欲增進的功效，又也非熟悉該項技藝者所易于思及，具有進步性、實用性。
權(quán)利要求1.一種直流功率測量裝置，其特征在于一微處理器，其主要目的是將所測量的直流電壓及電流值經(jīng)運算乘積，產(chǎn)生一直流功率值；一起始信號單元，該起始信號單元主要是由電源轉(zhuǎn)換集成電路所組成；其輸入接電源，輸出分別接微處理單元、直流電壓電流檢出電路中的緩沖放大器U6A、U6B、模擬轉(zhuǎn)數(shù)字信號電路、及數(shù)字轉(zhuǎn)七段顯示器單元；該起始信號單元是將輸入電壓轉(zhuǎn)為5伏電壓輸出，作整體電路的驅(qū)動；該起始訊號單元由電阻R46接至該IC(MCP3204)U10的第7腳后接地；一直流電壓、電流檢出電路，包括直流電壓檢出電路和直流電流檢出電路兩部分，是由檢出部分及放大部分所組成；該直流電壓檢出部分及直流電流檢出部分的輸入端接用電器，將檢出的直流電壓及直流電流分別經(jīng)由緩沖放大器U6A、U6B將其信號緩沖放大；緩沖放大器U6A、U6B的輸出接模擬轉(zhuǎn)數(shù)字信號電路的CH0、CH1腳；一模擬轉(zhuǎn)數(shù)字信號電路，主要是由模/數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路U10和齊納二極管U9、U8組成；其中，齊納二極管U9、U8的陰極分別接U10的VRFF、VDD腳，U10的CH0、CH1腳接上述緩沖放大器U6A、U6B的輸出；U10的8-11腳接微處理器的RB5、RB4、RB7、RB3埠，通過微處理器接數(shù)字轉(zhuǎn)七段顯示器單元16；由齊納二極管U9提供一參考電壓及由齊納二極管U8提供一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電壓，且將上述緩沖放大器U6A、U6B輸出的直流電壓及直流電流模擬信號分別轉(zhuǎn)換為直流電壓及直流電流數(shù)字信號，并采串列方式輸出至數(shù)字轉(zhuǎn)七段顯示器單元；上述起始訊號單元則由電阻R46接至該模/數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路U10的第7腳后接地；一數(shù)字轉(zhuǎn)七段顯示器單元，包含三組移位暫存器U1、U2、U3，移位暫存器U1、U2、U3的1、2腳接微處理器的RB4腳，U1的8腳接微處理器的RB0埠，U2的8腳接微處理器的RB1埠，U3的8腳接微處理器的RB2埠，其是將該直流電壓數(shù)字信號、直流電流數(shù)字信號及經(jīng)由微處理器運算的直流功率數(shù)字信號分別輸入至移位暫存器U1、U2及U3，并將該三組數(shù)字信號編碼轉(zhuǎn)為七段顯示器可顯示碼，移位暫存器U1、U2、U3的輸出接顯示單元；一顯示單元，其主要包含三組七段顯示器，是以分別顯示其直流電壓、直流電流及直流功率的數(shù)值；該三組七段顯示器的COM0-COM3腳通過晶體管矩陣譯碼電路接微處理器的RA0-RA3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的-種直流功率測量裝置，其特征在于其中顯示單元所包含的三組七段顯示器是液晶顯示器。
專利摘要一種具直流功率測量裝置,特征:將直流電壓及電流檢出信號分別經(jīng)緩沖放大器放大后,再藉由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)為數(shù)字信號,再將該直流電壓、電流數(shù)字信號編碼轉(zhuǎn)為七段顯示器可顯示碼,分別通過顯示器顯示所測量的直流電壓及電流數(shù)據(jù);又將該直流電壓及電流數(shù)字信號送至微處理器作乘算出功率,將功率的數(shù)字信號編碼由顯示器顯示其直流功率值。解決直流電功率測量及數(shù)字顯示,讓一般民眾能知道家中電器用品的實際電功率的大小。
文檔編號G01R21/133GK2476822SQ01207939
公開日2002年2月13日 申請日期2001年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月14日
發(fā)明者林朝仲 申請人:嘉揚電子工業(yè)股份有限公司