本發(fā)明屬于智能家居/智能硬件技術(shù)領域。

背景技術(shù)：

電能計量芯片常用在電能表里，對用電量進行計量。常用的電能計量芯片可以測量電壓、電流、有功功率、無功功率、電量等參數(shù)。為達到國網(wǎng)電表標準（負載電流0.1Ib≤I≤Imax，功率因素1.0時，2級電能表誤差極限±1.0%），電能表在出廠前需進行校正，校正的參數(shù)包括電壓、電流、有功功率、無功功率等。電能表的校正一般需用到校表臺，這是一種昂貴的設備，主要包括功率源、標準電能表、誤差處理系統(tǒng)等組成部分，能調(diào)整輸出電壓、電流、相位等。

近年來隨著智能家居/智能硬件的興起，原來被用于電表的電能計量芯片也被應用在一般家用設備上，如智能插座/智能插線板。這類設備一般可以用手機APP遠程控制，并跟智能家居系統(tǒng)中其它設備聯(lián)動。為智能插座/智能插線板加入電能計量功能后，能夠立即看到該插座上的電器的功率，并能分時統(tǒng)計其用電情況，為節(jié)電提供了參考數(shù)據(jù)。

電能計量芯片用在插座上時，對其的要求和功能關(guān)注點跟用在電表上有所不同。電表作為測試儀表，對精度要求較高（必須達到國網(wǎng)電表標準），并且同時需要有功/無功數(shù)據(jù)。而智能插座對精度的要求相對低一點，并且大部分時候沒必要關(guān)注無功功率/無功電能。由于各方面因素的影響，電能計量插座出廠如果不進行校正，計量誤差可超出10%。因此校正過程仍是必須的，但一般只需做有功校正。

本發(fā)明提供了一種簡易的電能計量插座校正裝置，成本低廉，可對電能計量插座進行電壓、電流及有功功率的校正。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種簡易的電能計量插座校正裝置。

以RN8209電能計量芯片為例，要實現(xiàn)對有功功率的校正，需滿足幾個關(guān)鍵因素：

1.需要有標準的電壓源，如220V標準交流恒壓源；

2.需要有恒定的純阻負載，以保證能產(chǎn)生恒定的電流；

3.需要有精確的測量設備來測量實際的電壓和電流，與待測設備測出的值比較，算出校正參數(shù)，寫入待測設備的電能計量芯片的寄存器，完成校正。

針對第1點，由于日常電網(wǎng)的電壓波動較大，可使用穩(wěn)壓器或UPS，來提供恒定的電壓輸出。

針對第2點：

一般的插座額定電流為10A或16A。對10A插座，可選擇2A為校正點，此時負載功率P = U*I = 220V*2A = 440w。如果選用一般的電阻負載，440w的功率，發(fā)熱會非常嚴重，而發(fā)熱會導致阻值的迅速變化，從而使得電流不穩(wěn)定。當校正點的電流值選擇更高時，該問題更嚴重。

經(jīng)過一系列的測試，發(fā)現(xiàn)白熾燈是阻值最為恒定的負載，且穩(wěn)定的速度很快。只要保證散熱良好，阻值變化非常小。而且上電數(shù)秒內(nèi)即可達到穩(wěn)定的阻值。然而類似原理的碘鎢燈就不行了。實測1Kw的碘鎢燈，在通電過程中阻值會一直發(fā)生變化，幾分鐘都不能穩(wěn)定。

針對第3點，測量設備如果使用萬用表，由于一般的萬用表并不能將測量數(shù)據(jù)傳出，如此一來就較難進行自動化。而且需要同時讀電流和電壓讀數(shù)，需要使用兩只表，人工讀數(shù)也很難保證讀數(shù)的同時性。這里使用了一塊待測板做成測量設備。先用其它設備如萬用表、校表臺對該測量板進行精確校正（選擇和其它待測設備相同的校正點電流值），然后用該板去測量其它待測板。

整個校正系統(tǒng)的組成參見圖1，系統(tǒng)包含UPS/穩(wěn)壓器，待測板，測量板，負載（白熾燈組）。

測量板的構(gòu)成，及與待測板的通訊方式參見圖2。

校正的過程參見圖3。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中涉及的電能計量插座校正裝置在使用時，整個系統(tǒng)的構(gòu)成及接法。市電經(jīng)UPS流入待測板，然后流入測量板，最終流入白熾燈負載形成回路。

圖2為本發(fā)明中涉及的電能計量插座校正裝置中的測量板和待測板的系統(tǒng)構(gòu)成及通訊方法。測量板和待測板具有類似的硬件，都是由MCU和電能計量芯片構(gòu)成。待測板一般還有其它通訊芯片如ZigBee/Wi-Fi模組。測量板和待測板通過串口通訊，傳輸測量結(jié)果及反饋。

圖3為本發(fā)明中涉及的電能計量插座校正裝置的工作流程圖：上電即啟動白熾燈負載，等待一定時間電流穩(wěn)定后，測量板啟動測量，并將測出的電壓、電流、有功功率等數(shù)據(jù)通過串口傳給待測板。待測板收到該數(shù)據(jù)后立即啟動測試，并將自己測得的結(jié)果結(jié)合測量板的測量結(jié)果，計算出校正參數(shù)，寫入電能計量芯片的寄存器和MCU的存儲單元，之后滅燈給出提示。整個校正過程可在數(shù)秒內(nèi)完成。

具體實施方式

本發(fā)明中涉及的電能計量插座校正裝置中的測量板，可以采用跟待測板相同的硬件，去掉無關(guān)部分（如無線通訊電路）。先用其它儀表如較表臺、萬用表等，在和待測板相同的校正點對其進行精確校正（如待測板選擇2A電流處作為校正點，則測量板也應選擇2A電流處作為校正點）。如此校正后，測量板的計量精度可以遠高于待測板的理論精度，而接近所用測試儀表（較表臺、萬用表等）的精度。用測量板對待測板進行校正后，待測板仍可在全量程內(nèi)達到國網(wǎng)電表的標準（誤差1%）。

另外，由于測量板接于待測板之上，測量板本身所消耗的電流，會被待測板計算進去，進而影響精度。為解決這個問題，測量板應使用單獨的電源頭外部供電，而不是從整個計量校正回路中取電。

測量板、白熾燈負載、UPS/穩(wěn)壓器可以一起做成一個校正治具，將待測板裝夾完畢便開始測試，效率非常高。