專(zhuān)利名稱(chēng)：直流微功耗測(cè)量?jī)x及測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量?jī)x表及測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有對(duì)直流微少耗電量的用電器的不穩(wěn)定耗電量檢測(cè)方式，難于準(zhǔn)確測(cè)量微小電流、電流變化，短暫的時(shí)間、電壓、電壓變化等，例如經(jīng)常使用的手機(jī)、紅外線感應(yīng)器具(給水器、開(kāi)門(mén)器)、汽車(chē)防盜器、插卡計(jì)費(fèi)表等等。常用檢測(cè)方法中電壓降檢測(cè)要比測(cè)量微少電流，脈沖寬度(時(shí)間)，不規(guī)則的電壓、電流波形要容易的多。正是基于這一點(diǎn)，將難度很大的測(cè)量轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單測(cè)量，就可以準(zhǔn)確方便地測(cè)量直流微少耗電量的用電器的功耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種直流微功耗測(cè)量?jī)x及測(cè)量方法，它可將上述不穩(wěn)定的耗電量檢測(cè)中需要測(cè)量的微小電流、電流變化，短暫的時(shí)間、電壓、電壓變化等難于測(cè)量準(zhǔn)確的工作轉(zhuǎn)化為測(cè)量工作周期內(nèi)的電壓降，并且不受負(fù)荷性質(zhì)的影響，可以是純電阻的，也可以是有電感的，穩(wěn)定的或脈沖的，休眠態(tài)的特微小電流，有效地解決了直流微少耗電量的用電器具的能耗測(cè)量不方便和不準(zhǔn)確的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案直流微功耗測(cè)量?jī)x的電路結(jié)構(gòu)包括穩(wěn)壓電源、儲(chǔ)能電容器、標(biāo)準(zhǔn)電壓表、可變電阻器、待測(cè)用電器端和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)；所述穩(wěn)壓電源和一個(gè)充電控制開(kāi)關(guān)構(gòu)成第一串聯(lián)支路，所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)和第一定觸點(diǎn)與所述待測(cè)用電器端構(gòu)成第二串聯(lián)支路，所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)和第二定觸點(diǎn)與可變電阻器構(gòu)成第三串聯(lián)支路，所述儲(chǔ)能電容器、標(biāo)準(zhǔn)電壓表和上述三個(gè)串聯(lián)支路并聯(lián)構(gòu)成本測(cè)量?jī)x。
本直流微功耗測(cè)量?jī)x的測(cè)量方法是將一個(gè)儲(chǔ)能電容充滿電量，該電容為法拉級(jí)，采用標(biāo)準(zhǔn)使用電壓，按正負(fù)極接入用電器，進(jìn)入工作狀態(tài)，根據(jù)測(cè)量對(duì)象的要求，到一個(gè)或n個(gè)工作周期后，測(cè)量電容的電壓降，并記錄所用時(shí)間；再用一只電阻替代用電器，完全一致的重復(fù)測(cè)量一次，即調(diào)整電阻阻值使電壓降，所用時(shí)間一致，求出電阻上所消耗的能量就等于用電器的能耗。
本發(fā)明與傳統(tǒng)的測(cè)量方式相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和積極的效果1、使用直流微功耗測(cè)量?jī)x對(duì)低功耗用電器進(jìn)行功耗檢測(cè)，可以得到比較科學(xué)正確的測(cè)量值，誤差來(lái)自比較方便測(cè)量的電壓測(cè)量；電阻測(cè)量；時(shí)間測(cè)量，避免了使用“待機(jī)時(shí)間”這種含混的指標(biāo)。
2、將難度很大的測(cè)量轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單測(cè)量。
本測(cè)量?jī)x適用于測(cè)量直流微少耗電量用電器具的能耗，尤其特別適用于用一般方法不便測(cè)量的情況靜、動(dòng)態(tài)能耗懸殊，長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)智能化休眠，脈沖式用電的電器。例如經(jīng)常使用的手機(jī)、紅外線感應(yīng)給水器、開(kāi)門(mén)器、汽車(chē)防盜器，插卡計(jì)費(fèi)表等等。


圖1是本發(fā)明所述的直流微功耗測(cè)量?jī)x電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的具體電路結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1，測(cè)量?jī)x包括穩(wěn)壓電源、儲(chǔ)能電容器C、標(biāo)準(zhǔn)電壓表V、可變電阻器W、待測(cè)用電器端和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。所述穩(wěn)壓電源和一個(gè)充電控制開(kāi)關(guān)K1構(gòu)成第一串聯(lián)支路，所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K2的動(dòng)觸點(diǎn)和第一定觸點(diǎn)1與所述待測(cè)用電器端構(gòu)成第二串聯(lián)支路，所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K2的動(dòng)觸點(diǎn)和第二定觸點(diǎn)2與可變電阻器W構(gòu)成第三串聯(lián)支路，所述儲(chǔ)能電容器C、標(biāo)準(zhǔn)電壓表V和上述三個(gè)串聯(lián)支路并聯(lián)構(gòu)成本測(cè)量?jī)x。
本發(fā)明的測(cè)量方法步驟及原理如下將一個(gè)儲(chǔ)能電容充滿電量，該電容為法拉級(jí)，采用標(biāo)準(zhǔn)使用電壓，按正負(fù)極接入用電器，進(jìn)入工作狀態(tài)，根據(jù)測(cè)量對(duì)象的要求，到一個(gè)或n個(gè)工作周期后，測(cè)量電容的電壓降，并記錄所用時(shí)間。再用一只電阻替代用電器，完全一致的重復(fù)測(cè)量一次，即調(diào)整電阻阻值使電壓降，所用時(shí)間一致，求出電阻上所消耗的能量就等于用電器的能耗。
這種測(cè)量方法可以抵消電容漏電；電壓表內(nèi)阻帶入的測(cè)量誤差，以及不必準(zhǔn)確的知道電容的容量值大小，避免電容的誤差比較大，超大容量不好測(cè)量的問(wèn)題。
工作過(guò)程K1開(kāi)關(guān)接通，向儲(chǔ)能電容器充電，并向用電器供電，使用電器完成初始化設(shè)置，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。斷開(kāi)K1開(kāi)關(guān)，用電器改由電容器供電，K2開(kāi)關(guān)接通1，向待測(cè)用電器供電，接通2向可變電阻器供電。
測(cè)量時(shí)首先將K2撥向1測(cè)量一次待測(cè)用電器消耗的電能，記錄在定壓降時(shí)所需要的時(shí)間，該段時(shí)間可以是一個(gè)或n個(gè)工作周期或一段時(shí)間，再將K2撥向2，并調(diào)整可變電阻器使其與第一次的測(cè)量電壓降及時(shí)間一樣。測(cè)量此時(shí)的電阻值，算出平均電壓，即可以求出等值的耗能了。
本測(cè)量?jī)x的工作原理是普通電源，例如化學(xué)電源，的電量與電壓不存在比例關(guān)系，當(dāng)用電器是脈沖式微少耗電時(shí)就很難測(cè)量或不能用一般的方法測(cè)量。電容器內(nèi)所存的電量是嚴(yán)格的與電壓成正比關(guān)系，電容器內(nèi)存貯的電能被用電器消耗，電壓就會(huì)降低，它只與消耗電能多少有關(guān)，與消耗的方式無(wú)關(guān)，即與脈沖、休眠等無(wú)關(guān)，常用檢測(cè)方法中電壓降檢測(cè)要比測(cè)量微少電流，脈沖寬度或時(shí)間，不規(guī)則的電壓、電流波形要容易的多。本測(cè)量?jī)x就是利用這一特點(diǎn)，將難度很大的測(cè)量轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單測(cè)量。
權(quán)利要求
1.一種直流微功耗測(cè)量?jī)x，其特征在于它包括穩(wěn)壓電源、儲(chǔ)能電容器、標(biāo)準(zhǔn)電壓表、可變電阻器、待測(cè)用電器端和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)；所述穩(wěn)壓電源和一個(gè)充電控制開(kāi)關(guān)構(gòu)成第一串聯(lián)支路，所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)和第一定觸點(diǎn)與所述待測(cè)用電器端構(gòu)成第二串聯(lián)支路，所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)和第二定觸點(diǎn)與可變電阻器構(gòu)成第三串聯(lián)支路，所述儲(chǔ)能電容器、標(biāo)準(zhǔn)電壓表和上述三個(gè)串聯(lián)支路并聯(lián)構(gòu)成本測(cè)量?jī)x。
2.一種直流微功耗測(cè)量?jī)x的測(cè)量方法，其特征在于將一個(gè)儲(chǔ)能電容充滿電量，該電容為法拉級(jí)，采用標(biāo)準(zhǔn)使用電壓，按正負(fù)極接入用電器，進(jìn)入工作狀態(tài)，根據(jù)測(cè)量對(duì)象的要求，到一個(gè)或n個(gè)工作周期后，測(cè)量電容的電壓降，并記錄所用時(shí)間；再用一只電阻替代用電器，完全一致的重復(fù)測(cè)量一次，即調(diào)整電阻阻值使電壓降，所用時(shí)間一致，求出電阻上所消耗的能量就等于用電器的能耗。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種直流微功耗測(cè)量?jī)x及測(cè)量方法，其電路結(jié)構(gòu)包括一個(gè)穩(wěn)壓電源和一個(gè)充電控制開(kāi)關(guān)構(gòu)成第一串聯(lián)支路，一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)和第一定觸點(diǎn)與待測(cè)用電器端構(gòu)成第二串聯(lián)支路，所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)和第二定觸點(diǎn)與可變電阻器構(gòu)成第三串聯(lián)支路，由儲(chǔ)能電容器、標(biāo)準(zhǔn)電壓表和上述三個(gè)串聯(lián)支路并聯(lián)構(gòu)成本測(cè)量?jī)x。本測(cè)量?jī)x是將一個(gè)儲(chǔ)能電容充滿電量，該儲(chǔ)能電容為法拉級(jí)，采用標(biāo)準(zhǔn)使用電壓，代替普通電源給用電器供電，根據(jù)測(cè)量對(duì)象的要求，到一個(gè)或n個(gè)工作周期或一段時(shí)間后，測(cè)量電容的電壓降，即可以求出用電器消耗的電量。本測(cè)量?jī)x可以將難度很大的測(cè)量轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單測(cè)量，并且能夠得到比較科學(xué)正確的測(cè)量值。
文檔編號(hào)G01R11/00GK1584605SQ20041004618
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者劉金泰 申請(qǐng)人:北京市公用事業(yè)科學(xué)研究所