文献综述-数字功率仪研究

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1、（附表一）闽南师范大学毕业论文（设计）文献综述题目：数字功率仪研究姓名：学号：系别：物理与信息工程学院专业：电气工程及其自动化年级：2013级指导教师：2016年9月10日—、前言随着现代电子信息技术和计算机技术广泛而深入的应用，各种元器件的广泛使用，给电力系统测量也带来了巨大的革命。而功率表是用来测量负载功率的仪器，它和其它类的仪器仪表一样，有着相同的发展历程。按照其时间和工作原理分类，电功率表主要经历了感应式、机电式、电子式等时代。传统的功率测量仪的局限性一般体现在以下几个方面，一是进一步提高精度十分困难

2、，二是仪器的功能单一，三是无法重新写人程序，实现软件升级⑴。随着社会的进步，传统的测量技术己经不能满足要求，智能型数字功率表己成为当今时代的主要测量技术。电力测量系统的智能型数字表通常是以单片机为核心，配置一定的外围电路和软件，能够实现多种功能。数字化智能化测控仪表是近年来工业过程应用仪表方面的主要的发展趋势。微电子技术的发展和工业过程对测控方面要求的加强，使智能化测控仪表的应用更广、成本更低。智能电力仪表作为智能电网的基础配备之一将随用户端配电智能化和节能政策的推进市场需求量会逐步扩大⑺。本文通过查阅文献及

3、对文献的学习，简要介绍霍尔传感器的基本原理及其在数字功率表上的应用，并阐述毕业设计方面的构想。二'主体1、功率仪的研究及应用现状电子式电能仪表的发展历程可以概括为：20世纪90年代初期的以机电--体为主的工业多费率电能仪表；中期的电子式电能仪表；中后期IC卡电能仪表、屯力载波仪表等。目前随着电子技术的发展，主要是芯片的发展，电能计量产品的发展也是百花齐放。2000年初，屯力供应紧张，国家试行并加大两部制电价和分时计费的应用范围，上海市推行黑白表也使得多费率电能仪表得以迅速发展，促进了电子式多费率电能仪表的使用

4、2002年，国家发展改革委员会正式发布推荐使用分时计费的产业政策在市场的推动下，电子式电能仪表发展迅猛。由于电子式电能仪表具有数字通信接口，促使电能计量及用电管理自动化系统等特点得到了大量的使用（负荷控制系统、远程抄表系统），各类抄表系统的可靠性、实用性有了较大的提高。目前就国内外常见的自动抄表技术有总线抄表方式、载波抄表方式和无线抄表方式⑶。近年来电力需求紧张，使负荷控制得到了一定的发展。即使将來电力充足，从节能环保角度而言，负荷控制产品仍然具有很重要的实际意义。随着电力部门对用电政策的调整，国家逐步推行分

5、时电价等政策，国内民用电能仪表的市场需求正在悄悄地从以感应式电能仪表为主体向以电子式电能仪表为主导转变，具体表现为从普通功能型电能仪表向长寿命、多功能、高科技型电能仪表过渡，同时为了对各种用电设备的功率进行监视和控制，保证产品的质量和生产效率⑷。从这一角度考虑，研究该课题也是很有重要的现实意义。2、电功率的数学基础众所周知功率是指物体在单位时间内所做的功，即功率是描述做功快慢的物理量。包括电功率、电压、电流等方而。电功率，电流在单位时间内做的功。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Wa

6、tt）,简称瓦，符号是W。电量，表示物体所带电荷的多少。单位时间内通过截而的电量就是电流。一般来说，电荷的数量叫电量，用符号Q表示，单位是库仑（符号是C）。库仑是一个很大的单位。电流，单位时间内通过导体横截而的电荷量，叫电流，用符号I表示，单位是安，字母来表示。电压，也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。电压在国际单位制中的主单位是伏特（V）,简称伏，用符号V表示。电功率的计算是电压和电流的乘积。这称为平均功率或有效功率。在直流电路中，电功率的表示式为P=UI；在交

7、流电路中，电功率的表示式为P=UIcos0o3、功率的数字测量技术目前电子式功率计、电能表所采用的原理基本上式采用各种乘法器来实现电压与电流的乘积㈤。用功率转换器与数字电压表相配来实现功率的数字测量。功率转换器实质上就是一个电子乘法器，其特点是它的输岀电压的大小正比于它的两个输入电压数值的积。因此，如果让一个输入电压正比于负载电压的大小，而另一个输入电压正比于负载电流的大小，则电子乘法器的输出电压，显然正比于负载所消耗的功率。再用数字电压表测量这个乘法器的输出电压就可以确定被测功率。当数字电压表显示值按功率接

8、校准时，也就构成了数字功率表。3」功率测量方法及技术（1）二极管检测功率法：就是用简单的整流电路。二极管检测电路是以平均值为响应的，不是直接测量输入功率的有效值，而是根据有效值与平均值的关系间接测量有效功率。（2）等效热功率检测法：把一个未知交流信号的等效热量和一个直流参考电压的有效热量进行比较。当信号电阻与参考电阻的温度差为零时，这两个电阻的功耗是相等的，因此未知信号的有效值就等于直流参考电压的有