[发明专利]一种数控机床能耗数据测试分析装置及方法

权利要求书

1.一种数控机床能耗数据测试分析装置，其特征在于：包括第一电路板、第二电路板、数据采集卡、外接机箱、传感器电源和计算机；所述数据采集卡采用NI9215数据采集卡；

在第一电路板上面安装有三组测量电流模块和三组测量电压模块；每组测量电流模块由电流传感器与第一精密电阻串联组成，每组测量电压模块由电压传感器与第二精密电阻串联组成；三组测量电流模块安装在第一电路板的尾部，三组测量电压模块安装在第一电路板的头部；

第二电路板上面固定有插座，用于引入机床电压至三组测量电压模块；

所述第二电路板与所述第一电路板头部通过螺钉固定构成隔离空间，三组测量电压模块处于隔离空间内；传感器电源和电流传感器、电压传感器相连，为传感器供电；电流传感器通过和第一精密电阻串联，将输入的电流信号转化为电压信号输出至数据采集卡；电压传感器和第二精密电阻串联，输出电压信号至数据采集卡；第一精密电阻和第二精密电阻两端的电压信号被数据采集卡采集；

数据采集卡插入到外接机箱中，外接机箱同计算机相连接，计算机用于对数据进行采集、分析和存储。

2.利用权利要求1所述装置进行数控机床能耗数据测试分析的方法，其特征在于，

包括以下步骤：

步骤1：通过电流传感器和电压传感器获得机床三根相线电流和电压信号，根据公式P＝U₁I₁+U₂I₂+U₃I₃计算数控机床的瞬时功率，其中：U₁、U₂和U₃分别为机床三根相线的瞬时电压，I₁、I₂和I₃分别为机床三根相线的瞬时电流；

步骤2：根据步骤1计算出的机床瞬时功率，计算机床平均功率为：

P‾=Σi=1nPiΔtnΔt]]>

其中，为输出平均功率，n为功率数据的采样次数，P_i为第i次采样的机床瞬时功率，Δt为采样间隔；

步骤3：根据步骤2计算的机床平均功率，机床在一段时间内的能量消耗为：

E=∫t1t2P‾(t)dt]]>

其中，E为机床的能量消耗，t₁和t₂分别是起始和结束时刻，是t时刻的机床平均功率。