一种用于电缆负载的供电及测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于电缆负载的供电及测量系统，涉及电缆设备工作性能检测领域。它包括数据采集模块、控制模块和数据传输模块。所述数据采集模块与所述控制模块连接；所述数据传输模块与所述控制模块连接。所述数据采集模块由电缆嵌入式功率传感器、可控硅及带隔离的IO模块组成，所述电缆嵌入式功率传感器包括电压传感器和电流传感器，所述带隔离的IO模是指经过隔离处理后的IO模块。所述电压传感器和电流传感器集成在强电供电电缆内部，通过强电对传感器供电，通过可控硅对待测产品所需输入的电源或频率自动切换。电参数通过无线网络进行双向数据传输，实现自动测试。节省生产成本、使用方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电缆设备工作性能检测领域，具体涉及一种用于电缆负载的供电及测量系统。
技术介绍
目前在大家熟知的供电电缆末端是不带用电器功率测量及IO模块控制，如果有的时候想知道该电缆连接的负载功率时，不得不采用一些仪表进行复杂的测量；或者家电生产过程中，需要用于冰箱等家电功耗等性能测试时，甚至需要对输入电源电压或者频率切换时，大都选用两位旋钮等方式手动进行切换；或者通过继电器输出IO控制接触器等在线自动切换实现。然后通过数据采集系统测量并记录温度、电压、电流、功率等参数。不足之处在于：1、测试系统的寿命受继电器触点使用次数限制；2、测试系统供电为直流供电，易受强电干扰且接线不方便；3、无外接IO模块，其扩展性受到限制；4、需要专门的包装盒进行包装功率模块。
技术实现思路
本技术的目的为克服上述现有技术中的不足，提供一种用于电缆负载的供电及测量系统，该系统不仅可以提供电器所需的电源(如220V/110V自动切换)，还可以在线测量功率等电参数；并解决现有技术中测量装置所引起使用寿命受限，供电不方便以及扩展性差等问题。为了达到上述的技术效果，本技术采取以下技术方案：一种用于电缆负载的供电及测量系统，它包括数据采集模块、控制模块和数据传输模块。所述数据采集模块与所述控制模块连接；所述数据传输模块与所述控制模块连接。所述数据采集模块由电缆嵌入式功率传感器、可控硅及带隔离的IO模块组成，所述电缆嵌入式功率传感器包括电压传感器和电流传感器，所述可控硅的输出用于控制功率传感器电源及电缆输出电源的电压、频率和相位，所述带隔离的IO模是指经过隔离处理后的IO模块。所述电压传感器、电流传感器、可控硅及带隔离的IO模块分别与所述控制模块连接。作为优选，所述控制模块是中央处理器。作为优选，所述电缆嵌入式功率传感器还包括终端装置，所述终端装置与所述控制模块连接。作为优选，所述带隔离的IO模块使用内部直流24V电源或外接直流电源。作为优选，所述数据传输模块为无线数据模块，实现双向数据通信。作为优选，所述无线数据模块是选自WIFI、Zigbee、蓝牙或GPRS中的一种或几种的组合。作为优选，所述用于电缆负载的供电及测量系统直接与主电源线连接成一个整体。本技术与现有技术相比，具有以下的有益效果：本技术输出控制方面：每个功率传感器配备2路可控硅输出；输出电压为0～220V；频率为47-440Hz。供电方面：直接采用85-264VAC供电；可扩展性方面：分别扩展两路输入输出，可使用内部24V电源，也可使用外部电源；电量方面：每个功率传感器设计1路独立功率测量通道，测量范围：0～500W；耐冲击电流10A。测试精度：±0.5W(0～35W)，±1W(35～200W)，±0.5％(>200W)，分辨率：0.1W；通信方面：无线模块与上位机的通信率选用9600位每秒，通信稳定。附图说明图1是本技术系统框图；图2是本技术与电缆连接的总览图。具体实施方式下面结合本技术的实施例对本技术作进一步的阐述和说明。实施例：如图1所示，本实施例电缆嵌入式功率传感器及IO模块装置外部为环形塑封结构，封装在供电电缆的末端，内部设置有CPU，CPU即为中央处理器，中央处理器通过85-264VAC供电。作为优选的实施方案，本实施例检测装置还设置有用于电压检测、电流检测以及功率检测的电压传感器和电流传感器；电压传感器与中央处理器连接，将检测采集到的信号传输到中央处理器中进行数据处理；电流传感器与中央处理器连接，将检测采集到的信号传输到中央处理器中进行数据处理；IO模块经过隔离处理后与中央处理器相连；优选的是，本实施例检测装置还设置有用于功能切换的可控硅输出，优选的是，本实施例中可控硅输出是自动控制，可控硅控制接入本功率传感器电源及电缆输出电源电压，可控硅与中央处理器连接，采集到的信号传输到中央处理器中进行数据处理。本实施例检测装置还设置有无线数据模块，本实施例中无线数据模块与中央处理器连接。作为优选的实施方案，本实施例中设置有且仅有一个CPU，单芯片设计，一个CPU完成检测装置测试(功能切换，电量)、通信、控制功能。利用CPU的2个A/D通道和电压传感器、电流传感器实现功率、电压、电流、功率因素的采集。利用CPU的I/O端口和可控硅实现功能的切换。利用CPU的串行通讯端口和相应的无线通信芯片与计算机等进行数据交换。作为优选的实施方案，本实施例中每条电缆配备2路可控硅输出,输出电压范围在0到220V；频率是47-440Hz。每个检测装置设计1路独立功率测量通道。测量范围是0至500W；耐冲击电流10A。测试精度是±0.5W(0至35W)，±1W(35至200W)，±0.5％(>200W)，分辨率是0.1W。作为优选的实施方案，本实施例中采用无线收发通信端口，用无线数据模块或与计算机的通信率选用9600位每秒，通信稳定。CPU工作时，将根据电压传感器、电流传感器的取样值进行电量方参数的测量和计算。根据不同的工作电压或者频率值进行功能的切换处理。通过CPU的I/O端口对外面进行一些简单的控制和接入其他传感器。计算机等上位控制设备通过无线数据模块发指令对其进行功能控制。实施时，由于数据采集模块、传感器及冰箱供电插座电源都内部集成在同一电缆中，便于安装测试。每工位供电插座需带有漏电保护功能。采集器可连续采集和存储数据达100小时以上，若某元件损坏，测试数据在采集器内能保存24小时以上；各功率传感器都通过无线通讯，将检测数据实时传入计算机，传感器封装采用电缆同材质的塑料封装，具有防磕碰保护措施。本系统传感器集成在强电供电电缆内部，通过强电对传感器供电，通过可控硅对待测产品所需输入的电源或频率自动切换，可以提供电器所需的电源(如220V/110V自动切换)。电参数(电压、电流、功率等)通过无线网络(WIFI、Zigbee、蓝牙、GPRS)进行双向数据传输，实现在线自动测量功率等电参数。节省生产成本、使用方便，并解决现有技术中测量装置所引起使用寿命受限，供电不方便以及扩展性差等问题。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本技术的原理而采用的示例性实施方式，然而本技术并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本技术的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本技术的保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电缆负载的供电及测量系统，其特征在于：它包括数据采集模块、控制模块和数据传输模块，所述数据采集模块与所述控制模块连接；所述数据传输模块与所述控制模块连接；所述数据采集模块由电缆嵌入式功率传感器、可控硅及带隔离的IO模块组成，所述电缆嵌入式功率传感器包括电压传感器和电流传感器，所述可控硅的输出用于控制功率传感器电源及电缆输出电源的电压、频率和相位；所述电压传感器、电流传感器、可控硅及带隔离的IO模块分别与所述控制模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于电缆负载的供电及测量系统，其特征在于：它包括数据采集
模块、控制模块和数据传输模块，所述数据采集模块与所述控制模块连接；所
述数据传输模块与所述控制模块连接；所述数据采集模块由电缆嵌入式功率传
感器、可控硅及带隔离的IO模块组成，所述电缆嵌入式功率传感器包括电压
传感器和电流传感器，所述可控硅的输出用于控制功率传感器电源及电缆输出
电源的电压、频率和相位；所述电压传感器、电流传感器、可控硅及带隔离的
IO模块分别与所述控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于电缆负载的供电及测量系统，其特征
在于：所述控制模块是中央处理器。
3.根据权利要求1所述的一种用于电缆负载的供电及测量系统，其特征
在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂杉，罗晓彬，朱玉昆，杨建，王刚，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51