[实用新型]自适应温度变化的高精度的单相智能电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单相电能表。

背景技术

在欧美发达国家，居民用电最大负荷成倍增长，如符合ANSI标准的电能表设计最大负荷为320A，ANSI标准的精度要求也要高于IEC标准，这给电能表在计量和时钟精度设计以及散热和电路保护设计上带来了新的挑战。目前有看到为减小环境温度变化带来的时钟精度影响，采用温度传感器测量温度对电能表中影响时钟的晶振进行温度补偿如2008年长沙威胜电子申请的发明专利（专利号200810031638）电能表的RTC调校装置及RTC自动补偿校正方法，提到了通过温度传感器测量温度对电能表内RTC进行温度补偿的方法。但未见到对电能表的计量精度进行温度补偿的方法相关的论文或专利，开发自适应温度变化的高计量及高时钟精度的单相智能电能表可以在允许温度变化的范围内提高电能表计量及时钟精度。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构合理，工作性能好的自适应温度变化的高精度的单相智能电能表。

本实用新型的技术解决方案是：

一种自适应温度变化的高精度的单相智能电能表，其特征是：包括中央处理器、电源单元，中央处理器与数据采集单元、数据处理单元、通信模块接口及控制单元连接，通信模块接口与通信模块连接；所述数据采集单元，用于从测温传感器上采集温度信号和从负载处采集电压信号和电流信号；所述数据处理单元，用于对采集的温度信号进行处理分析和采集的电压信号和电流信号进行处理，生成温度变化曲线和电压质量信息和电能计量信息，根据异常信息进行告警及记录；所述通信装置接口，用于将电能质量信息和电能计量信息发送给远端；所述控制单元，用于控制用电负载。

所述的数据采集单元包括：测温单元和计量模块的采集单元。

所述的测温单元包括测温传感器。

所述的计量模块的采集单元包括电压、电流采样电路。

电能表的计量精度与计量前端的基准电压密切相关而基准电压又与温度密切相关，一般的计量芯片如ADE7755，基准电压的温度系数为30~60ppm即温度每变化10℃，误差变化0.06%，因此温度变化对计量精度影响比较大；在温度变化时采样电阻的特性也会发生变化，导致采样信号变化，如普通电阻的温度系数200ppm，即温度每变化10℃，误差变化0.2%受温度系数的影响更大，为了解决温度变化带来的计量影响量，电能表内的MCU根据这2个影响电能表精度的关键元件的温度系数转换成误差系数，并且把误差系数曲线存储在电能表的内部存储器中，电能表根据测量的温度自动提取误差曲线数据，把提取到的数据自动参与校表的计算过程，在电能表输出脉冲时给于精度补偿，就能够保证计量在全温度范围（-40~85℃）内的准确计量，全温度范围计量精度达到0.5，远高于国家标准。

智能电能表具有阶梯电价和分时电价功能，因此时钟精度在智能电能表上要求很高，为了解决温度变化带来的时钟精度影响，依靠时钟测试仪和通信接口，让电能表在常温下给出一个秒脉冲信号给时钟测试仪，电能表通过通信接口把RTC的固有误差存储在内部存储单元中，电能表同时存储提供时钟的晶振的温度曲线，RTC的固有误差和晶振的温度曲线之和的误差曲线图就是RTC在全温度范围内的误差曲线图，把这个误差曲线图存储在电能表的内部存储器中，根据测量的温度信号自动提取对应的补偿数据写入内部时钟补偿寄存器，保证在全温度范围内的时钟精度。

本实用新型结构合理，工作性能好。本实用新型提供了一种可以自适应温度变化的高计量精度及高时钟精度的单相智能电能表。目前还没有一个对温度变化既能够补偿时钟精度又能够补偿计量精度的电能表，只有对时钟进行温度补偿的电能表，在计量要求精度高，温度变化大的应用场合显得比较重要。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型自适应温度变化的高计量精度及时钟精度的单相智能电能表的结构框图。

图2为本实用新型的电能表计量采样电路。

图3为本实用新型的电能表负载控制电路。

具体实施方式