專利名稱：冰箱耗電量計量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電器耗電計量設(shè)備，尤其涉及一種冰箱耗電量計量裝置。
背景技術(shù)：
目前，為了了解電器所消耗電能，需要專門配一個電能計量插座，將電器的電源插頭插在電能計量插座上，電器通過電能計量插座取電，電能計量插座上的顯示屏?xí)@示出電器所消耗電能。由于電能計量插座都是外置的，既增加了插座的成本又占用了一定的體積。另一方面，電能計量插座一般都采用普通計量芯片，功能固定，程序固化在芯片內(nèi)部，用戶無法根據(jù)需要更改芯片功能，使用不夠靈活，而且普通計量芯片只用于輸出有功電能脈沖，增加了二次開發(fā)的難度。另外，目前電能計量插座的電源單元一般均采用阻容降壓的方式實現(xiàn)，非隔離電源存在不安全性，不能用于大功率負(fù)載，不適合容性和感性負(fù)載，也不適合動態(tài)負(fù)載。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要解決原有電能計量插座所用普通計量芯片只用于輸出有功電能脈沖，功能固定，使用不夠靈活且外置插座既增加成本又占用體積的技術(shù)問題；提供一種冰箱耗電量計量裝置，其采用單片機實現(xiàn)計量功能，計量參數(shù)豐富，功能多樣，使用靈活，嵌入安裝在冰箱內(nèi)部，省去插座成本，不再在冰箱外占用體積。本實用新型同時解決原有電能計量插座所用電源單元存在不安全性，不能用于大功率負(fù)載，不適合容性和感性負(fù)載及動態(tài)負(fù)載的技術(shù)問題；提供一種冰箱耗電量計量裝置，其所用電源單元安全性高，適用于大功率負(fù)載、容性和感性負(fù)載及動態(tài)負(fù)載。本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:本實用新型包括微處理單元、采樣電路、顯示單元及為冰箱耗電量計量裝置提供工作電壓的電源單元，顯示單元和微處理單元相連，采樣電路的輸入端和冰箱的電源輸入端相連，采樣電路的輸出端和所述的微處理單元相連。采樣電路實時采集冰箱的電壓和電流，并輸送給微處理單元，由微處理單元進行運算和處理，獲得的各種電參數(shù)再送顯示單元顯示。采用微處理單元對冰箱所耗電量進行計量，可同時測量電壓、電流、頻率、功率(包括有功功率和無功功率)及功率因數(shù)等電參數(shù)，可根據(jù)需求進行靈活設(shè)計。本實用新型計量參數(shù)豐富，功能多樣，使用靈活。本實用新型嵌入安裝在冰箱內(nèi)部，省去插座成本，不再在冰箱外占用體積，使用更加方便。作為優(yōu)選，所述的冰箱耗電量計量裝置包括E2PR0M存儲單元，E2PR0M存儲單元和所述的微處理單元相連。E2PR0M存儲單元直接和微處理單元連接，微處理單元通過I/O 口模擬I2C總線，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲與讀取功能。E2PR0M存儲單元確保掉電后的重要數(shù)據(jù)得到有效保存，并使用循環(huán)的方式保存，真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)的永久性保存。作為優(yōu)選，所述的冰箱耗電量計量裝置包括串口通信單元，所述的微處理單元經(jīng)光耦隔離電路和串口通信單元相連，串口通信單元再和冰箱主控單元相連。通過串口通信單元實現(xiàn)微處理單元和冰箱主控單元的通信，通過光耦隔離電路實現(xiàn)隔離通信，保證了電路的完全隔離，提高安全性。作為優(yōu)選，所述的冰箱耗電量計量裝置包括電源板和計量板，所述的電源單元設(shè)于電源板上，電源單元包括開關(guān)電源和穩(wěn)壓芯片，開關(guān)電源的輸入端和市電相連，開關(guān)電源的輸出端和穩(wěn)壓芯片的輸入端相連，穩(wěn)壓芯片的輸出端和所述的計量板相連，所述的微處理單元、采樣電路、顯示單元、E2PR0M存儲單元和串口通信單元設(shè)于所述的計量板上。電源單元從電網(wǎng)直接取電，經(jīng)開關(guān)電源輸出12V，再經(jīng)穩(wěn)壓芯片，輸出穩(wěn)定的5V，供電給計量板使用。電源單元安全性高，適用于大功率負(fù)載。作為優(yōu)選，所述的微處理單元采用MSP430AFE253單片機。MSP430AFE253單片機的性能、技術(shù)指標(biāo)完全符合單相計量技術(shù)要求，可同時采集電流和電壓信號，同時測量電壓、電流、頻率、功率(包括有功、無功和視在功率)及功率因數(shù)等電參數(shù)，可以根據(jù)用戶需求進行靈活設(shè)計。MSP430AFE253單片機的內(nèi)部集成了模塊前端，無需外部計量芯片，就可實現(xiàn)計量功能。MSP430AFE253單片機的結(jié)構(gòu)非常適合用作電能計量芯片，它內(nèi)部包含了很多硬件資源，因而大大降低了計量部分的成本。電能脈沖從MSP430AFE253單片機直接輸出，用于電能誤差修正和校對。本實用新型的有益效果是:嵌入安裝在冰箱內(nèi)部，省去插座成本，不再在冰箱外占用體積。計量參數(shù)豐富，功能多樣，使用靈活，能與冰箱主控單元進行通信。電源單元安全性高，適用于大功率負(fù)載、容性和感性負(fù)載及動態(tài)負(fù)載。

圖1是本實用新型的一種電路原理連接結(jié)構(gòu)框圖。圖中1.微處理單元，2.采樣電路，3.顯示單元，4.電源單元，5.E2PR0M存儲單元，
6.串口通信單元，7.光耦隔離電路，8.冰箱主控單元，9.冰箱的電源輸入端，10.電源板，
11.計量板，41.開關(guān)電源，42.穩(wěn)壓芯片。
具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。實施例:本實施例的冰箱耗電量計量裝置，如圖1所示，包括電源板10和計量板
11。計量板11上安裝有微處理單元1、采樣電路2、顯示單元3、E2PR0M存儲單元5和串口通信單兀6,米樣電路2的輸入端和冰箱的電源輸入端9相連,米樣電路2的輸出端和微處理單元I相連，串口通信單元6和冰箱主控單元8相連，串口通信單元6經(jīng)光耦隔離電路7和微處理單元相連，顯示單元3、E2PR0M存儲單元5分別和微處理單元7相連，E2PR0M存儲單元直接和微處理單元連接，微處理單元通過I/O 口模擬I2C總線，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲與讀取功能。電源板10上安裝有電源單元4，電源單元4包括開關(guān)電源41和穩(wěn)壓芯片42，開關(guān)電源41的輸入端和市電相連，開關(guān)電源41的輸出端和穩(wěn)壓芯片42的輸入端相連，穩(wěn)壓芯片42的輸出端和計量板11相連，電源單元從電網(wǎng)直接取電，經(jīng)開關(guān)電源輸出12V，再經(jīng)穩(wěn)壓芯片，輸出穩(wěn)定的5V，供電給計量板使用。本實施例中，微處理單元I采用MSP430AFE253單片機。采樣電路實時采集冰箱的電壓和電流，并輸送給微處理單元，由微處理單元進行運算和處理，獲得的各種電參數(shù)再送顯示單元顯示。E2PR0M存儲單元確保掉電后的重要數(shù)據(jù)得到有效保存，并使用循環(huán)的方式保存，真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)的永久性保存，通過串口通信單元實現(xiàn)和冰箱主控單元的通信。本實用新型嵌入安裝在冰箱內(nèi)部，省去插座成本，不再在冰箱外占用體積。采用MSP430AFE253單片機對冰箱所耗電量進行計量，可同時測量電壓、電流、頻率、功率(包括有功功率和無功功率)及功率因數(shù)等電參數(shù)，可根據(jù)需求進行靈活設(shè)計，計量參數(shù)豐富，功能多樣，使用靈活。
權(quán)利要求1.一種冰箱耗電量計量裝置，其特征在于包括微處理單元(I)、采樣電路(2)、顯示單元(3 )及為冰箱耗電量計量裝置提供工作電壓的電源單元(4 )，顯示單元(3 )和微處理單元(I)相連，采樣電路(2)的輸入端和冰箱的電源輸入端(9)相連，采樣電路(2)的輸出端和所述的微處理單元(I)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰箱耗電量計量裝置，其特征在于包括E2PR0M存儲單元(5)，E2PR0M存儲單元(5)和所述的微處理單元(I)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冰箱耗電量計量裝置，其特征在于包括串口通信單元(6)，所述的微處理單元(I)經(jīng)光耦隔離電路(7)和串口通信單元(6)相連，串口通信單元(6)再和冰箱主控單元(8)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冰箱耗電量計量裝置，其特征在于包括電源板(10)和計量板(II)，所述的電源單元(4)設(shè)于電源板(10)上，電源單元(4)包括開關(guān)電源(41)和穩(wěn)壓芯片(42)，開關(guān)電源(41)的輸入端和市電相連，開關(guān)電源(41)的輸出端和穩(wěn)壓芯片(42)的輸入端相連，穩(wěn)壓芯片(42)的輸出端和所述的計量板(11)相連，所述的微處理單元(I )、采樣電路(2)、顯示單元(3)、E2PROM存儲單元(5)和串口通信單元(6)設(shè)于所述的計量板(11)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冰箱耗電量計量裝置，其特征在于所述的微處理單元(I)采用 MSP430AFE253 單片機。
專利摘要本實用新型涉及一種冰箱耗電量計量裝置，包括微處理單元、采樣電路、顯示單元、E2PROM存儲單元、串口通信單元及為冰箱耗電量計量裝置提供工作電壓的電源單元，顯示單元、E2PROM存儲單元分別和微處理單元相連，采樣電路的輸入端和冰箱的電源輸入端相連，采樣電路的輸出端和微處理單元相連，微處理單元經(jīng)光耦隔離電路和串口通信單元相連，串口通信單元再和冰箱主控單元相連，電源單元由開關(guān)電源和穩(wěn)壓芯片構(gòu)成。本實用新型嵌入安裝在冰箱內(nèi)部，省去插座成本，不再在冰箱外占用體積。計量參數(shù)豐富，功能多樣，使用靈活，能與冰箱主控單元進行通信，電源單元安全性高。
文檔編號G01R21/06GK202929080SQ201220605858
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者虞振興, 李明宇, 趙振東 申請人:利爾達(dá)科技有限公司