根據(jù)溫度對電能表電能計量誤差進行自動補償?shù)男史椒?br>【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及電能表電能計量誤差補償技術領域,具體設及一種根據(jù)溫度對電能表 電能計量誤差進行自動補償?shù)男史椒ā?br>【背景技術】
[0002] 電能表是用來測量電路中電能消耗的儀表。在生產(chǎn)電能表時,電能表的電能計量 準確度都是按照電能表在出廠時參比溫度為20°c的常溫工作環(huán)境下校準、檢驗的,而電能 表的電能計量準確度與環(huán)境溫度有關。由于實際使用環(huán)境溫度變化的影響,電能表的電能 計量準確度會產(chǎn)生一個相對較大的偏差,從而使電能表不能準確做到電能消耗量的電能計 量的公平。因此,設計一種根據(jù)環(huán)境溫度變化能夠自動對電能表的電能計量精度進行自動 校準糾正方法顯得非常重要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有電能表的電能計量準確度受環(huán)境溫度變化的影響較大,導 致在溫度變化較大的環(huán)境中使用電能表時,出現(xiàn)所得到的電能計量數(shù)據(jù)與用戶實際電能消 耗量的電能消耗數(shù)據(jù)存在較大偏差,影響電能計量公平的不足,提供一種能及時根據(jù)環(huán)境 溫度計算出新的功率增溢校正寄存器校準值去替換掉電能計量巧片中功率增溢校正寄存 器中原有的功率增溢校正寄存器校準值(出廠時參比溫度下的校準值),然后電能計量巧 片采集電壓信號和電流信號,電能計量巧片然后用該個新的功率增溢校正寄存器校準值對 電能計量巧片所采集到的電壓信號和電流信號進行電能信號的轉(zhuǎn)換,微處理器采集電能信 號進行電量累計,使用戶的實際電能消耗量與電能表電能計量偏差較小的根據(jù)溫度對電能 表電能計量誤差進行自動補償?shù)男史椒ā?br>[0004] W上技術問題是通過下列技術方案解決的:
[0005] 根據(jù)溫度對電能表電能計量誤差進行自動補償?shù)男史椒?,包括校準裝置;校準 裝置包括;溫度檢測傳感器、存儲器、電流信號采樣電路、電壓信號采樣電路、在內(nèi)部設有定 時器的微處理器和在內(nèi)部設有功率增溢校正寄存器的電能計量巧片,其中,電能計量巧片、 溫度檢測傳感器和存儲器分別與微處理器相連接,電流信號采樣電路和電壓信號采樣電路 分別與電能計量巧片相連接;
[0006] 與所述校準裝置相適應的校準方法如下:
[0007] (1-1)在微處理器的定時器內(nèi)預先設定好溫度檢測間隔時間,當溫度檢測間隔時 間到時,微處理器立即給溫度檢測傳感器發(fā)出溫度檢測指令,溫度檢測傳感器立即對電能 表內(nèi)的溫度進行檢測,并把檢測到的溫度信號上傳給微處理器;
[000引 (1-2)然后,微處理器立即讀取存儲器中原有的功率增溢校正寄存器校準值(出 廠時參比溫度下的校準值);
[0009] (1-3)微處理器根據(jù)溫度檢測傳感器傳來的溫度信號及原有的功率增溢校正寄存 器校準值,計算出該溫度信號條件下需要重新寫入到電能計量巧片的功率增溢校正寄存器 中的新的功率增溢校正寄存器校準值;
[0010] (1-4)新的功率增溢校正寄存器校準值的計算過程如下:
[0011] 若電能表在參比溫度IVC下的功率增溢校正寄存器校準值為Z。,則在不同溫度 rC時需要修正的誤差精度err為:
[001 引err= (T-T0)K(1);
[001引設電能表在溫度為T時進行誤差補的修正變量為Pgain,則
[0014]
[0015] 則電能表在溫度為T時進行誤差補償修正后得到的新的功率增溢校正寄存器校 準值Zi為;
[0016] 如果Z〇比特位的最高有效位bitf= 1,則Z1=int(Z〇+PgainX2i5) (3);
[0017] 如果Z。比特位的最高有效位bitf=0,且Z〇+PgainX2is> 0時,
[00化] 則Zi=int狂〇+PgainX2i5) (4);
[0019] 如果Z。比特位的最高有效位bitf=0,且Z〇+PgainX2is< 0時,
[0020]則Zi=int(2i6+z〇+PgainX2i5) 巧);
[0021] 其中;into為取整函數(shù),K為需要進行負溫度補償?shù)钠骄鶞囟认禂?shù),T為溫度檢測 傳感器檢測到的電能表內(nèi)的實際溫度;
[0022](1-5)微處理器內(nèi)的計算軟件根據(jù)上述公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)計算出功率增 溢校正寄存器的新的功率增溢校正寄存器校準值;如果溫度檢測傳感器檢測到電能表內(nèi)的 實際溫度T發(fā)生了改變,那么上述公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)所計算出來的功率增溢校正 寄存器的新的功率增溢校正寄存器校準值也會不同;所W實際溫度T發(fā)生改變就會使功率 增溢校正寄存器的新的功率增溢校正寄存器校準值也跟著發(fā)生改變,因此,通過把溫度檢 測傳感器檢測到的電能表內(nèi)的實際溫度T計算出來的新的功率增溢校正寄存器校準值去 替換掉電能計量巧片的功率增溢校正寄存器中的原有的功率增溢校正寄存器校準值即可 對電能表的電能計量誤差進行自動補償校準;
[0023] (1-6)當功率增溢校正寄存器中的原有的功率增溢校正寄存器校準值被新的功率 增溢校正寄存器校準值替換后,電能計量巧片采樣電流信號和電壓信號在電能計量巧片內(nèi) 經(jīng)過積分并經(jīng)功率增溢校正寄存器校準后轉(zhuǎn)換為電能信號,并把電能信號傳給微處理器, 由微處理器對每次傳來的電能信號進行累計并存儲在存儲器中,從而實現(xiàn)了電能表根據(jù)實 際溫度對電能表電能計量誤差的自動補償校準。
[0024] 本方案能及時根據(jù)環(huán)境溫度計算出來的新的功率增溢校正寄存器校準值去替換 掉功率增溢校正寄存器中原有的功率增溢校正寄存器校準值,然后電能計量巧片用該個 新的功率增溢校正寄存器校準值進行電能量信號轉(zhuǎn)換,微處理器采集電能信號進行電量累 計。本方案能根據(jù)環(huán)境溫度的變化及時對電能表電能計量巧片中的功率增溢校正寄存器的 校準值進行更新,從而使電能表獲得的電能計量與實際電能消耗量偏差小,提高了用電的 公平性。
[0025] 作為優(yōu)選,所述電流信號采樣電路包括:一號節(jié)點、二號節(jié)點、鋪銅電阻、公共負極 端VSS、接地端、電阻R73、電阻R74、電容C27和電容C28,電阻R73的一端與鋪銅電阻的1 號電流信號采樣端口連接,電阻R73的另一端與一號節(jié)點連接;電阻R74的一端與鋪銅電阻 的2號電流信號采樣端口連接,電阻R74的另一端與二號節(jié)點連接;電容C27的一端與二號 節(jié)點連接,電容C27的另一端與接地端連接;電容C28的一端與一號節(jié)點連接,電容C28的 另一端與接地端連接;電能計量巧片的電流通道正模擬輸入引腳與二號節(jié)點連接,電能計 量巧片的電流通道負模擬輸入引腳與一號節(jié)點連接,鋪銅電阻的3號電流信號采樣端口與 公共負極端VSS連接;
[0026] 所述電壓信號采樣電路包括;火線端N1、S號節(jié)點、四號節(jié)點、電阻RA3、電阻RA4、 電阻RA5、電阻RA6、電阻RA7、電阻RA8、電阻R112、電阻R115、電容C39和電容C40,電阻RA3 的一端與火線端N1連接,電阻RA3的另一端與電阻RA4的一端連接,電阻RA4的另一端與 電阻RA5的一端連接,電阻RA5的另一端與電阻RA6的一端連接,電阻RA6的另一端與電阻 RA7的一端連接,電阻RA7的另一端與電阻RA8的一端連接;電阻RA8的另一端與S號節(jié)點 連接;電阻R112的一端與S號節(jié)點連接,電阻R112的另一端與接地端連接;電容C39的一 端與S號節(jié)點連接,電容C39的另一端與接地端連接;電阻R115-端與四號節(jié)點連接,電阻 R115的另一端與接地端連接;電容C40的一端與四號節(jié)點連接,電容C40的另一端與接地 端連接;電能計量巧片的電壓通道正模擬輸入引腳與S號節(jié)點連接,電能計量巧片的電壓 通道負模擬輸入引腳與四號節(jié)點連接;
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