單相多功能計量電路及電表自動校準方法

　　創意無極限，儀表大發明。今天浩寧科技小編為大家介紹一項國家發明授權專利——單相多功能電能計量電路及其電表自動校準方法。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日獲得授權公告。

　　內容說明

　　該發明涉及一種單相多功能電能計量電路及電表校準方法，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方法，屬于電能計量技術領域。

　　發明背景

　　目前常見的電能計量芯片直接驅動計度器累積有功電能，信號處理電路采用數字電路，抗干擾能力強，它可直接與不同程量的傳感器相連，可達到簡化接口設計并提高功率測量的精確度和穩定性的目的，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等，無法對用戶的用電質量進行全面的評價。

　　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。典型的校準類型一般包括：增益校準、失調offset校準以及相位校準。而傳統的校準方法是通過純硬件來實現，設計過程中需要預留至少8個以上的短接點，以便能夠將誤差調整到要求的范圍內，占用PCB板面積大，增加了硬件成本，在大規模生生產過程中調整速度慢，勞動強度大，需要調表人員有一定的經驗。

　　為解決上述傳統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，其省去可調電阻網絡，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，能實現更加精確的校準。但上述校表方法僅適用于計量有功電能的傳統的單相電子式電能表，無法對無功電能、視在電能、有效值和功率因數等進行校正。

　　綜上所述，可知先前技術的電能計量電路及其校準方法存在無法對無功電能、視在電能、有效值和功率因數等進行計量及校正的問題，因此，實有必要提出改進的技術手段，來解決此問題。

　　發明內容

　　為克服現有技術存在無法對無功電能、視在電能、有效值和功率因數等進行計量及校正的缺點，該發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，同時可計量電流及電壓有效值。

　　同時，該發明提供一種單相多功能電能計量電路及其自動校準方法，可以根據兩路電流的有效值或有功功率的不同產生竊電指示;一種單相多功能電能計量電路及其自動校準方法，其通過內置自動校準模塊，不僅可以自動修正系統的失調和增益誤差，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，該發明還提供一種電表的自動校準方法，應用于一包含單相多功能電能計量電路的智能電表系統，可以根據校準命令完成內部校準，將結果寫入相應的校準寄存器并產生校準完成中斷信號指示校準完成。

　　與現有技術相比，該發明一種單相多功能電能計量電路及其自動校準方法通過三路模擬數字數字轉換器、三組有效值計算單元、功率計算單元及數字頻率轉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，可計量電流及電壓有效值，并可以根據兩路電流的有效值或有功功率的不同產生竊電指示，同時專利還通過內置自動校準模塊，不僅可以自動修正系統的失調和增益誤差，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。