多功能計量電路及電表自動校準(zhǔn)方法

　　創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利——單相多功能電能計量電路及其電表自動校準(zhǔn)方法。該專利由無錫華潤矽科微電子有限公司申請，并于2016年6月8日獲得授權(quán)公告。
　　
　　內(nèi)容說明
　　
　　該發(fā)明涉及一種單相多功能電能計量電路及電表校準(zhǔn)方法，特別是涉及一種可自動校表的單相多功能電能計量電路及其電表自動校準(zhǔn)方法，屬于電能計量技術(shù)領(lǐng)域。
　　
　　發(fā)明背景
　　
　　目前常見的電能計量芯片直接驅(qū)動計度器累積有功電能，信號處理電路采用數(shù)字電路，抗干擾能力強，它可直接與不同程量的傳感器相連，可達到簡化接口設(shè)計并提高功率測量的精確度和穩(wěn)定性的目的，從而得到廣泛的使用。然而，這種電能計量芯片僅具有有功電能計量的功能，無法計量無功電能、視在電能和功率因數(shù)等，無法對用戶的用電質(zhì)量進行全面的評價。
　　
　　另外，由于電能計量芯片與外部電路往往會引起一定的差異性，為了消除這種差異性，往往需要對電能表進行校準(zhǔn)。典型的校準(zhǔn)類型一般包括：增益校準(zhǔn)、失調(diào)offset校準(zhǔn)以及相位校準(zhǔn)。而傳統(tǒng)的校準(zhǔn)方法是通過純硬件來實現(xiàn)，設(shè)計過程中需要預(yù)留至少8個以上的短接點，以便能夠?qū)⒄`差調(diào)整到要求的范圍內(nèi)，占用PCB板面積大，增加了硬件成本，在大規(guī)模生生產(chǎn)過程中調(diào)整速度慢，勞動強度大，需要調(diào)表人員有一定的經(jīng)驗。
　　
　　為解決上述傳統(tǒng)單相電子式電能表校表方法存在的問題，江蘇卡歐萬泓電子有限公司提出的專利號為200810196038的中國專利則提供了一種自動校表方法，其省去可調(diào)電阻網(wǎng)絡(luò)，減少了硬件開銷，而且可以大幅度提高校表效率，降低勞動強度，全自動化操作，能實現(xiàn)更加精確的校準(zhǔn)。但上述校表方法僅適用于計量有功電能的傳統(tǒng)的單相電子式電能表，無法對無功電能、視在電能、有效值和功率因數(shù)等進行校正。
　　
　　綜上所述，可知先前技術(shù)的電能計量電路及其校準(zhǔn)方法存在無法對無功電能、視在電能、有效值和功率因數(shù)等進行計量及校正的問題，因此，實有必要提出改進的技術(shù)手段，來解決此問題。
　　
　　發(fā)明內(nèi)容

　　
　　為克服現(xiàn)有技術(shù)存在無法對無功電能、視在電能、有效值和功率因數(shù)等進行計量及校正的缺點，該發(fā)明的之一目的在于提供一種單相多功能電能計量電路及其電表自動校準(zhǔn)方法，其能夠同時計量基于火線電流和零線電流的有功能量、無功能量和視在能量以及功率因數(shù)，同時可計量電流及電壓有效值。
　　
　　同時，該發(fā)明提供一種單相多功能電能計量電路及其自動校準(zhǔn)方法，可以根據(jù)兩路電流的有效值或有功功率的不同產(chǎn)生竊電指示；一種單相多功能電能計量電路及其自動校準(zhǔn)方法，其通過內(nèi)置自動校準(zhǔn)模塊，不僅可以自動修正系統(tǒng)的失調(diào)和增益誤差，使智能電表的校表流程大大簡化，且可以修正不同電路間的不同偏差。
　　
　　為達到上述及其他目的，該發(fā)明還提供一種電表的自動校準(zhǔn)方法，應(yīng)用于一包含單相多功能電能計量電路的智能電表系統(tǒng)，可以根據(jù)校準(zhǔn)命令完成內(nèi)部校準(zhǔn)，將結(jié)果寫入相應(yīng)的校準(zhǔn)寄存器并產(chǎn)生校準(zhǔn)完成中斷信號指示校準(zhǔn)完成。
　　
　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明一種單相多功能電能計量電路及其自動校準(zhǔn)方法通過三路模擬數(shù)字?jǐn)?shù)字轉(zhuǎn)換器、三組有效值計算單元、功率計算單元及數(shù)字頻率轉(zhuǎn)換單元能夠同時計量基于火線電流和零線電流的有功能量、無功能量和視在能量以及功率因數(shù)，可計量電流及電壓有效值，并可以根據(jù)兩路電流的有效值或有功功率的不同產(chǎn)生竊電指示，同時專利還通過內(nèi)置自動校準(zhǔn)模塊，不僅可以自動修正系統(tǒng)的失調(diào)和增益誤差，使智能電表的校表流程大大簡化，且可以修正不同電路間的不同偏差。