[发明专利]功耗自诊断电路、功耗自诊断方法及其计量仪表

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种功耗自诊断电路、功耗自诊断方法及其计量仪表。

背景技术

随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能、水能、热能、供气等已经成为了人们日常生产和生活中必不可少的部分，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。

计量仪表作为供电系统(或者供水系统，供热系统，供气系统等)中唯一的具有计量功能的设备，其承担着电能计量(或水量计量、热量计量、气量计量等)的重要任务，因此计量仪表的好坏直接关系到系统的可靠性的好坏。

目前，我国的计量系统已经逐步迈入了智能化时代。我国现阶段的智能仪表，大都使用锂电池供电，因此计量表计本身的功耗大小就决定了表计可以正常使用的年限。一旦智能仪表的某些功能出现异常，表计本身的功耗也有很大的可能会出现异常，因此对表计的功耗是一个能够有效反映表计是否存在问题的参数。

在智能仪表的生产过程中，往往会安排多道工序来检测表计的电流值。这样一来，智能仪表的生产效率和生产成本便会大幅提升。同时，在后续的现场使用过程中，工作人员却无法实时监测表计的功耗值，从而当出现了功耗异常的问题时，工作人员往往很难发现异常情况，因此对计量系统的可靠性带来了极大的隐患。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能够实时监测计量仪表功耗，而且电路简单可靠，成本低廉的功耗自诊断电路。

本发明的目的之二在于提供一种所述的功耗自诊断电路的功耗自诊断方法。

本发明的目的之三在于提供一种包含了所述功耗自诊断电路和功耗自诊断方法的计量仪表。

本发明提供的这种功耗自诊断电路，包括控制器、储能器、储能控制电路、采样电路、采样控制电路、放大电路和放大控制电路；锂电池的输出端连接采样电路的输入端，采样电路的输出端连接放大电路的输入端，放大电路的输出端连接控制器，锂电池的输出端还通过采样控制电路和储能控制电路串接至储能器的输出端，储能器的输出端还通过放大控制电路连接放大电路，采样控制电路的输入端、储能控制电路的输入端和放大控制电路的输入端均与控制器连接，采样控制电路的输出端连接采样电路，储能控制电路的输出端连接储能器；，放大控制电路的输出端连接放大电路；采样电路用于采样锂电池的输出信号并输出至放大电路，放大电路将采样电路上传的信号放大并输入到控制器；采样控制电路用于接收控制器发出的控制信号并控制采样电路工作；储能控制电路用于接收控制器发出的控制信号并控制储能器工作；放大控制电路用于接收控制器发出的控制信号并控制放大电路工作。

所述的储能器为法拉电容。

所述的控制器为采用型号为MSP430F6736IPN的单片机构成的控制器。

所述的采样电路为电阻采样电路；电阻采样电路将锂电池输出的电流信号转换为电压信号并输入采样电路。

所述的采样控制电路包括继电器、继电器限流电阻、继电器保护二极管、采样开关管和采样开关管限流电阻；继电器的常开节点一端连接采样电路，常开节点的另一端直接连接储能控制电路；继电器的常闭节点一端直接连接锂电池的输出端，常闭节点的另一端同样直接连接储能控制电路；继电器的控制端一端通过继电器限流电阻接地，控制端的另一端连接采样开关管的活动端一端，采样开关管的活动端另一端连接储能器，采样开关管的控制端通过采样开关管限流电阻连接控制器；继电器保护二极管并接在继电器的控制端两端之间，用于保护继电器。

所述的储能控制电路包括储能开关管和储能开关管限流电阻；储能开关管的控制端通过储能开关管限流电阻与控制器连接，储能开关管的活动端一端连接储能器，储能开关管的活动端另一端直接连接采样控制电路.

所述的放大控制电路包括放大开关管和放大开关管限流电阻；放大开关管的控制端通过放大开关管限流电阻连接控制器，放大开关管的活动端一端连接储能器的输出端，放大开关管的活动端另一端连接放大电路。

所述的放大电路包括一级放大电路和二级放大电路；一级放大电路和二级放大电路串接，将采样电路上传的采样信息进行一级放大和二级放大后输出到控制端；一级放大电路和二级放大电路的电源端均与放大控制电路的输出端连接。

本发明还提供了一种所述功耗自诊断电路的功耗自诊断方法，包括如下步骤：

S1.控制器发出控制信号，控制储能控制电路断开储能器与锂电池的电路连接；

S2.控制器发出控制信号，通过采样控制电路控制采样电路对锂电池的输出电流信号进行采样；