[实用新型]数字相位－功率因数表

说明书

本实用新型涉及一种测量仪表，尤其是指一种数字相位-功率因数表。

目前，市场上测定功率因数角的仪表很多，一般用这种仪表监视用户用电的相位-功率因数变化情况，大多数仪表为模拟指针式，普遍存在价格昂贵，精度不够等不足。

本实用新型的目的是提供一种测量可靠、精度高、成本低的数字相位-功率因数表。

本实用新型是这样实现的：

数字相位-功率因数表，它主要由两条支路组成，一条支路由电压采样电路、方波转换电路1、整形电路2到单片机，单片机与显示电路相连；另一条支路由电流采样电路、方波转换电路3、整形电路4接到单片机，单片机与显示电路相连。

电压采样电路为电阻R1、电阻R2串联接到220V电源上。

方波变换电路1主要由从电压采样电路分压后取出的2V左右的交流电压信号经R7接到运算放大器IC₁A的反相输入端，转换为相应的方波信号，二极管D3、二极管D4是IC₁A的输入保护，运算放大器IC₁A的同相输入端接由两个等值电阻R₄、R₅串联分压点。

整形电路2为从方波变换电路1取出的方波信号经二极管D₆送单片机，D₆的另一端接电阻R₉，电阻R₉的另一端接公共参考点。

电流采样电路为R₃串接到用户电路上，将电器设备的电流信号转化为相应的电压信号。

方波变换电路3为从电流采样电路输出的电压信号经R₆送到运算放大器IC₁B的反相输入端，二极管D1、二极管D2是IC1B的输入保护，运算放大器IC₁B的同相输入端接由两个等值电阻R₄、R₅串联分压点。

整形电路4为从方波变换电路2取出的方波信号经二极管D₅送单片机，二极管D₅的另一端接电阻R₈，电阻R₈的另一端接公共参考点。

本实用新型的技术进步是：本实用新型一改传统的模拟指针式测量仪表的弊端，具有测量精度高、测量可靠、制作简单、成本低等优点。

下面结合附图实施例对本实用新型作进一步的祥述：

图1是本实用新型的流程图；

图2是本实用新型的电路结构示意图。

结合附图本实用新型实施方式如下：

在图1中本实用新型主要由两条支路组成，一条支路由电压采样电路、方波转换电路1、整形电路2到单片机，单片机与显示电路相连；另一条支路由电流采样电路、方波转换电路3、整形电路4接到单片机，单片机与显示电路相连；本实用新型的单片机可以为89C51系列，显示电路可以为一般的显示器；电压采样电路为电阻R1、电阻R2串联接到220V电源上；方波变换电路1为从电压采样电路分压后取出的2V左右的交流电压信号经R7接到运算放大器IC₁A的反相输入端，转换为相应的方波信号，二极管D₃、二极管D₄是运算放大器IC₁A的输入保护，运算放大器IC₁A的同相输入端接由两个等值电阻R₄、R₅串联分压点，该分压点电压为2.5V；整形电路2为从方波变换电路1取出的方波信号经二极管D₆送单片机的P₁₁口，D₆的另一端接电阻R₉，电阻R₉的另一端接公共参考点；电流采样电路为R₃串接到用户电路上，将电器设备的电流信号转化为相应的电压信号；方波变换电路3为从电流采样电路输出的电压信号经R₆送到运算放大器IC₁B的反相输入端，二极管D1、二极管D2是IC₁B的输入保护，运算放大器IC₁B的同相输入端接由两个等值电阻R₄、R₅串联分压点，该分压点电压为2.5V；整形电路4主要由从方波变换电路2取出的方波信号经二极管D₅送单片机的P₁₀口，D₅的另一端接电阻R₈，电阻R₈的另一端接公共参考点。

当89C51单片机读入电压、电流信号后，如果由同时为“0”跳变为“01”或“10”说明电压导通或电流导通。由“01”或“10”的时间计算出相应的电角度(即相位角)，再计算出此角的COS值，这种角度值和COS值通过数码管便可显示出来。