专利名称：直流微功耗测量仪及测量方法
技术领域：
本发明涉及一种测量仪表及测量方法。
背景技术：
现有对直流微少耗电量的用电器的不稳定耗电量检测方式，难于准确测量微小电流、电流变化，短暂的时间、电压、电压变化等，例如经常使用的手机、红外线感应器具(给水器、开门器)、汽车防盗器、插卡计费表等等。常用检测方法中电压降检测要比测量微少电流，脉冲宽度(时间)，不规则的电压、电流波形要容易的多。正是基于这一点，将难度很大的测量转化为简单测量，就可以准确方便地测量直流微少耗电量的用电器的功耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种直流微功耗测量仪及测量方法，它可将上述不稳定的耗电量检测中需要测量的微小电流、电流变化，短暂的时间、电压、电压变化等难于测量准确的工作转化为测量工作周期内的电压降，并且不受负荷性质的影响，可以是纯电阻的，也可以是有电感的，稳定的或脉冲的，休眠态的特微小电流，有效地解决了直流微少耗电量的用电器具的能耗测量不方便和不准确的问题。
本发明的技术方案直流微功耗测量仪的电路结构包括稳压电源、储能电容器、标准电压表、可变电阻器、待测用电器端和转换开关；所述稳压电源和一个充电控制开关构成第一串联支路，所述转换开关的动触点和第一定触点与所述待测用电器端构成第二串联支路，所述转换开关的动触点和第二定触点与可变电阻器构成第三串联支路，所述储能电容器、标准电压表和上述三个串联支路并联构成本测量仪。
本直流微功耗测量仪的测量方法是将一个储能电容充满电量，该电容为法拉级，采用标准使用电压，按正负极接入用电器，进入工作状态，根据测量对象的要求，到一个或n个工作周期后，测量电容的电压降，并记录所用时间；再用一只电阻替代用电器，完全一致的重复测量一次，即调整电阻阻值使电压降，所用时间一致，求出电阻上所消耗的能量就等于用电器的能耗。
本发明与传统的测量方式相比，具有如下优点和积极的效果1、使用直流微功耗测量仪对低功耗用电器进行功耗检测，可以得到比较科学正确的测量值，误差来自比较方便测量的电压测量；电阻测量；时间测量，避免了使用“待机时间”这种含混的指标。
2、将难度很大的测量转化为简单测量。
本测量仪适用于测量直流微少耗电量用电器具的能耗，尤其特别适用于用一般方法不便测量的情况静、动态能耗悬殊，长时间待机智能化休眠，脉冲式用电的电器。例如经常使用的手机、红外线感应给水器、开门器、汽车防盗器，插卡计费表等等。
图1是本发明所述的直流微功耗测量仪电路结构示意图。
具体实施例方式
本发明的具体电路结构见图1，测量仪包括稳压电源、储能电容器C、标准电压表V、可变电阻器W、待测用电器端和转换开关。所述稳压电源和一个充电控制开关K1构成第一串联支路，所述转换开关K2的动触点和第一定触点1与所述待测用电器端构成第二串联支路，所述转换开关K2的动触点和第二定触点2与可变电阻器W构成第三串联支路，所述储能电容器C、标准电压表V和上述三个串联支路并联构成本测量仪。
本发明的测量方法步骤及原理如下将一个储能电容充满电量，该电容为法拉级，采用标准使用电压，按正负极接入用电器，进入工作状态，根据测量对象的要求，到一个或n个工作周期后，测量电容的电压降，并记录所用时间。再用一只电阻替代用电器，完全一致的重复测量一次，即调整电阻阻值使电压降，所用时间一致，求出电阻上所消耗的能量就等于用电器的能耗。
这种测量方法可以抵消电容漏电；电压表内阻带入的测量误差，以及不必准确的知道电容的容量值大�。苊獾缛莸奈蟛畋冉洗螅笕萘坎缓貌饬康奈侍�。
工作过程K1开关接通，向储能电容器充电，并向用电器供电，使用电器完成初始化设置，进入正常工作状态。断开K1开关，用电器改由电容器供电，K2开关接通1，向待测用电器供电，接通2向可变电阻器供电。
测量时首先将K2拨向1测量一次待测用电器消耗的电能，记录在定压降时所需要的时间，该段时间可以是一个或n个工作周期或一段时间，再将K2拨向2，并调整可变电阻器使其与第一次的测量电压降及时间一样。测量此时的电阻值，算出平均电压，即可以求出等值的耗能了。
本测量仪的工作原理是普通电源，例如化学电源，的电量与电压不存在比例关系，当用电器是脉冲式微少耗电时就很难测量或不能用一般的方法测量。电容器内所存的电量是严格的与电压成正比关系，电容器内存贮的电能被用电器消耗，电压就会降低，它只与消耗电能多少有关，与消耗的方式无关，即与脉冲、休眠等无关，常用检测方法中电压降检测要比测量微少电流，脉冲宽度或时间，不规则的电压、电流波形要容易的多。本测量仪就是利用这一特点，将难度很大的测量转化为简单测量。
权利要求
1.一种直流微功耗测量仪，其特征在于它包括稳压电源、储能电容器、标准电压表、可变电阻器、待测用电器端和转换开关；所述稳压电源和一个充电控制开关构成第一串联支路，所述转换开关的动触点和第一定触点与所述待测用电器端构成第二串联支路，所述转换开关的动触点和第二定触点与可变电阻器构成第三串联支路，所述储能电容器、标准电压表和上述三个串联支路并联构成本测量仪。
2.一种直流微功耗测量仪的测量方法，其特征在于将一个储能电容充满电量，该电容为法拉级，采用标准使用电压，按正负极接入用电器，进入工作状态，根据测量对象的要求，到一个或n个工作周期后，测量电容的电压降，并记录所用时间；再用一只电阻替代用电器，完全一致的重复测量一次，即调整电阻阻值使电压降，所用时间一致，求出电阻上所消耗的能量就等于用电器的能耗。
全文摘要
本发明公开了一种直流微功耗测量仪及测量方法，其电路结构包括一个稳压电源和一个充电控制开关构成第一串联支路，一个转换开关的动触点和第一定触点与待测用电器端构成第二串联支路，所述转换开关的动触点和第二定触点与可变电阻器构成第三串联支路，由储能电容器、标准电压表和上述三个串联支路并联构成本测量仪。本测量仪是将一个储能电容充满电量，该储能电容为法拉级，采用标准使用电压，代替普通电源给用电器供电，根据测量对象的要求，到一个或n个工作周期或一段时间后，测量电容的电压降，即可以求出用电器消耗的电量。本测量仪可以将难度很大的测量转化为简单测量，并且能够得到比较科学正确的测量值。
文档编号G01R11/00GK1584605SQ20041004618
公开日2005年2月23日 申请日期2004年6月3日 优先权日2004年6月3日
发明者刘金泰 申请人:北京市公用事业科学研究所
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