基于热效应的电流改装装置*

吴芳明，杨志越，张永强，窦佳慧，张 瑞，王丽娜

（大连海洋大学 海洋科技与环境学院，辽宁 大连 116023）

目前为止，国内外没有利用热效应测电流改装家庭电表防止家庭用电过大的装置，本实验应用热效应测量电流。一般情况下，当电流达到一定程度时，家庭电表中的电熔丝就会因为温度过高而熔断，来警示用户家庭用电超出峰值，而更换电熔丝又存在一定的危险。利用电流的热效应，在家用电表上留出一个端口，连接一个高阻值的电熔丝，使电流完全转化为热量，将电熔丝放入一个绝热密闭环境的介质中，避免外界环境中存在不稳定因素影响电热转化效率，使结果造成误差，通过读取介质的温度来转化计算电流的大小，当电流的大小快接近电熔丝熔断的数值时装置会发出警报，使用户注意到家庭用电超荷，解决更换电熔丝存在危险的问题。

本研究主要从以下三个方面入手：（1）高阻值电熔丝和介质的选取；（2）外界因素对装置的影响；（3）高阻值电熔丝与介质的连接方式。

1 实验原理

1.1 家庭电表

现在市面上的家用电表大致相同，其主要是由两个部分组成，其中测量部分是主要部分，由一个电子式电能表组成，电子式电能表采用专门的电能表集成电路，其中分压器对电压进行采样，由取样电阻对电流进行取样，用乘法器对采样的电压与电流的互不相关信号进行相乘转换为功率信号，经过电压时间转换器，计读器开始工作，将信号传给单片机。……