[发明专利]电能表中分流器的计量控制系统

说明书

本发明公开了一种电能表中分流器的计量控制系统，计量控制系统包括故障检测电路及故障处理电路，故障检测电路包括第一、第二故障检测电阻、故障电压采样电路及故障电压测量电路；故障电压采样电路与故障电压测量电路电连接，故障电压采样电路获取第一故障检测电阻的电压值，故障电压测量电路判断电压值是否大于第一阈值，若是，确定供电线与市电的火线断开连接；故障处理电路包括第一故障处理电阻、第一MOS开关、第二故障处理电阻、第二MOS开关以及MCU，MCU控制第一MOS开关及第二MOS开关导通，使得第一故障检测电阻的电压值降低至计量芯片允许的共模输入电压范围内。本发明在分流器的供电线断开时仍能够准确计量电量。

技术领域

本发明涉及一种电能表中分流器的计量控制系统，特别是涉及一种电能表中分流器供电线断开后电能表仍能准确计量的计量控制系统。

背景技术

众所周知，电能表是测量电能的仪表，简单地说，其计量原理是，通过对用户用电线上电流、电压的采样，然后通过和时间乘积，从而得出某户电能的使用量。而在电流采样中，采用分流器是电子式电能表上最为常用采样的方式，几乎涵盖了国内所有的户用电子式电能表。

图1为现有技术中采用分流器作为电流采样的电能表的局部电路结构示意图，在正常使用过程中，供电线连接市电的L(火线)、N(零线)连接至变压器，从而给整个电能表供电，计量芯片1的地、变压器的输入端a、分流器2的供电线端b与火线是同电位的，即火地。电流采样元件为分流器2，分流器2具有三根引线，分别为供电线21、正极采样线22及负极采样线23。

供电线21与分流器的供电线端b相连，并且连接市电火线L，正极采样线与分流器的正极采样端n相连，负极采样线与分流器的负极采样端m相连，m端和n端之间具有一定的电阻，一般为200-300μΩ之间的一个确定的分流器电阻值。图1中在计量芯片分别和m端及n端之间具有由电阻和电容构成的RC滤波电路，电阻阻值一般为1KΩ左右。

当用户用电时，电流通过分流器的m、n两端，由于当电流通过时，则会在m、n端之间产生一定电压差，通过对m、n端之间的电压差数值的采样，即求得通过此处电流的大小，这就是电能表中，对电流采样的方法。当对电流采样后，将信号传入计量芯片内，计量芯片再乘以采样的电压值和时间，即可完成对电能量的计算。

但是在实际的生产、运输过程中，由于焊接、环境应力的改变，在分流器的供电线上a、b两端之间会发生断开的情况，如图2所示，其中a、b两端之间的虚线表示断开。这种情况虽然并不常见，然而一旦断开，会导致整个电能表的供电回路发生变化，供电电流从变压器、电流采样部分及电流采样输入管脚流过，在电流采样输入端产生约1到几伏的共模电压(与交流供电电流、RC滤波电路中电阻阻值、芯片内部电路等有关)，而现有的电能计量芯片都没有共模电压输入抑制电路，现有电能表一般都会出现飞走现象(国内、国外采用现有的各种不同品牌型号计量芯片的单相电能表)，在电力结算部门与电力用户间产生很大的纠纷，对电力结算部门和电能表制造企业造成极大负面的影响。经实际测试，采用现有的锐能微、炬泉光电、贝岭及ADI公司的单相计量芯片的电能表，普遍都具有这个问题。即使有的电能表在此故障下未出现飞走现象，也是因为在电能表软件中对于此故障时测量到异常的大电流(如量程60A的电能表测量到100A以上电流)进行软件处理，屏蔽了计量输出，这样处理的结果只有在电能表无负载时是正确的，而带载时应该计量的电能被少计。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中电能表在分流器的供电线断开时无法再进行准确计量电能的缺陷，提供一种电能表中分流器的计量控制系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种电能表中分流器的计量控制系统，所述分流器包括供电线、正极采样线及负极采样线，所述供电线与市电的火线电连接，市电的零线通过变压器的输入端与所述供电线电连接，所述变压器的输入端接地，所述变压器的输出端与所述分流器的计量芯片电连接，所述计量芯片与所述正极采样线及所述负极采样线电连接，其特点在于，