[发明专利]一种低成本积分沙漏电度表

说明书

技术领域

本发明涉及一种低成本积分沙漏电度表，属于电子仪表技术领域。

背景技术

普通电表（转盘式电表）工作原理是：当把电能表接入被测电路时，电流线圏和电压线圏中就有交变电流流过，这两个交变电流分别 在它们的铁芯中产生交变的磁通；交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感应出涡流；涡流又在磁场中受到力的作用，从而使 铝盘得到转矩（主动力矩）而转动。负载消耗的功率越大，通过电流线圏的电流越大，铝盘中感应出的涡流也越大， 使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大，转矩也越大，铝盘转动也就越快。铝 盘转动时，又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用，制动力矩与主动力矩方向相反；制动力矩的大小与铝盘的转速成 正比，铝盘转动得越快，制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转动。负载所消耗的 电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时，带动计数器，把所消耗的电能指示出来。这就是电能表工作的简单过程。

智能电表（全电子式电表）工作原理电子式电度表的基本原理是实时对电源电压、用电电流进行取样、计算。相当于用电压表、电流表持续不断的14h记录电压、电流读数，还有二者相位关系也要记录，根据这一系列的数据最终换算成耗电数。当然，实际中是实时换算的，测量速度也是每秒上千次甚至更多。这些工作均是由内部的微处理器完成的，也就是通常所说的微电脑了，因为没有了机械传动机构且那些电子电路、微电脑电路的功耗可以做的非常低，甚至以微安计，所以他非常省电，这是其中的一个优点。

在一些工业落后而贫困的地区，采用上述的电度表是不太现实的，相对而言上述电度表成本高，结构复杂，因此，采用一种低成本的装置，可以直观测耗电量的电度表是有存在的价值的，目前还没有可行的技术，该问题亟待解决。

发明内容

本发明可以测量交直流的耗电量，可直接观测低成本积分沙漏电度表得知电度值。

本发明由分压电阻（1）、可调电阻（2）、复位弹簧（3）、常开触点（4）、电压端电磁线圈（5）、led灯珠（6）、沙漏滑移槽（7）、沙漏滑移槽托板沙漏孔洞面积控制U型槽（8）、沙漏孔洞面积控制片U型槽（9）、沙漏孔洞面积控制片（10）、沙漏孔洞面积控制铁心（11）、铁磁体（12）、电流端电磁线圈（13）、铁心滑移空腔（14）、沙漏滑移槽托板（15）、热熔丝（17）构成；

电源电流输出端导电线分为两路，一路为直流输出端，串接电流端电磁线圈（13）后至负载，该电磁线圈同时构成常开触点（4）的继电器线圈；另一路串接分压电阻R（1）、可调电阻（2）、led灯珠（6）、常开触点（4）后再串接一个电压端电磁线圈（5）至负极端，线圈内部为电磁体（12），电磁体的一端植入沙漏滑移槽托板（15）右端铁心滑移空腔（14）内，该空腔的左端设置有沙漏孔洞面积控制铁心（11），沙漏孔洞面积控制铁心（11）与沙漏孔洞面积控制片（10）连接固定，沙漏孔洞面积控制片（10）内设有沙漏孔洞面积控制片U型槽（9），沙漏滑移槽托板（15）内嵌入有沙漏滑移槽托板沙漏孔洞面积控制U型槽（8），沙漏滑移槽托板沙漏孔洞面积控制U型槽（8）层叠摆放在沙漏孔洞面积控制片U型槽（9）之上，当两者发生相对运动时，沙漏孔洞面积发生改变。

电度积分沙漏（16）由上沙漏壶（19）与下沙漏壶（20）两部分对接构成，上沙漏壶（19）与下沙漏壶（20）具有相同的结构，体积和容量以及形状完全相同，并设有相同的刻度（18）。

工作原理： 电源电流输出端导电线分为两路，一路为直流输出端，串接电流端电磁线圈（13）后至负载，该电磁线圈同时构成常开触点（4）的继电器线圈；另一路串接分压电阻R（1）、可调电阻（2）、led灯珠（6）、常开触点（4）后再串接一个电压端电磁线圈（5）至负极端。因此，串接电流端电磁线圈（5）中的电流正比于直流输出端接负载的电流。电源输出的总能量用电度表来表征，电源输出的电能E=kVIT，可知E∝V；E∝I；E∝T；这里，V 为输出电压，I输出电流，T时间，k为系数。