单相多功能计量电路及电表自动校准方法

　　创意无极限，仪表大发明。今天浩宁科技小编为大家介绍一项国家发明授权专利——单相多功能电能计量电路及其电表自动校准方法。该专利由无锡华润矽科微电子有限公司申请，并于2016年6月8日获得授权公告。

　　内容说明

　　该发明涉及一种单相多功能电能计量电路及电表校准方法，特别是涉及一种可自动校表的单相多功能电能计量电路及其电表自动校准方法，属于电能计量技术领域。

　　发明背景

　　目前常见的电能计量芯片直接驱动计度器累积有功电能，信号处理电路采用数字电路，抗干扰能力强，它可直接与不同程量的传感器相连，可达到简化接口设计并提高功率测量的精确度和稳定性的目的，从而得到广泛的使用。然而，这种电能计量芯片仅具有有功电能计量的功能，无法计量无功电能、视在电能和功率因数等，无法对用户的用电质量进行全面的评价。

　　另外，由于电能计量芯片与外部电路往往会引起一定的差异性，为了消除这种差异性，往往需要对电能表进行校准。典型的校准类型一般包括：增益校准、失调offset校准以及相位校准。而传统的校准方法是通过纯硬件来实现，设计过程中需要预留至少8个以上的短接点，以便能够将误差调整到要求的范围内，占用PCB板面积大，增加了硬件成本，在大规模生生产过程中调整速度慢，劳动强度大，需要调表人员有一定的经验。

　　为解决上述传统单相电子式电能表校表方法存在的问题，江苏卡欧万泓电子有限公司提出的专利号为200810196038的中国专利则提供了一种自动校表方法，其省去可调电阻网络，减少了硬件开销，而且可以大幅度提高校表效率，降低劳动强度，全自动化操作，能实现更加精确的校准。但上述校表方法仅适用于计量有功电能的传统的单相电子式电能表，无法对无功电能、视在电能、有效值和功率因数等进行校正。

　　综上所述，可知先前技术的电能计量电路及其校准方法存在无法对无功电能、视在电能、有效值和功率因数等进行计量及校正的问题，因此，实有必要提出改进的技术手段，来解决此问题。

　　发明内容

　　为克服现有技术存在无法对无功电能、视在电能、有效值和功率因数等进行计量及校正的缺点，该发明的之一目的在于提供一种单相多功能电能计量电路及其电表自动校准方法，其能够同时计量基于火线电流和零线电流的有功能量、无功能量和视在能量以及功率因数，同时可计量电流及电压有效值。

　　同时，该发明提供一种单相多功能电能计量电路及其自动校准方法，可以根据两路电流的有效值或有功功率的不同产生窃电指示;一种单相多功能电能计量电路及其自动校准方法，其通过内置自动校准模块，不仅可以自动修正系统的失调和增益误差，使智能电表的校表流程大大简化，且可以修正不同电路间的不同偏差。

　　为达到上述及其他目的，该发明还提供一种电表的自动校准方法，应用于一包含单相多功能电能计量电路的智能电表系统，可以根据校准命令完成内部校准，将结果写入相应的校准寄存器并产生校准完成中断信号指示校准完成。

　　与现有技术相比，该发明一种单相多功能电能计量电路及其自动校准方法通过三路模拟数字数字转换器、三组有效值计算单元、功率计算单元及数字频率转换单元能够同时计量基于火线电流和零线电流的有功能量、无功能量和视在能量以及功率因数，可计量电流及电压有效值，并可以根据两路电流的有效值或有功功率的不同产生窃电指示，同时专利还通过内置自动校准模块，不仅可以自动修正系统的失调和增益误差，使智能电表的校表流程大大简化，且可以修正不同电路间的不同偏差。