[发明专利]一种智能费控电能表及时钟校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计量表，具体讲涉及一种智能费控电能表及时钟校准方法。

背景技术

随着智能电网的不断发展，作为电网最基础终端的智能电能表也有了飞速的发展，按照不同季节、不同日期、不同时间分别计费的智能费控电能表已经成为电能表的发展趋势。但是，此种电能表收费的公平合理是以高精度的系统时钟保证的。

为了达到时钟精度要求，现有的智能费控电能表一般采用带温度补偿的外部硬件时钟芯片，如：RX8025T或DS3231。

既满足全温度范围内精度要求可靠性又高的硬件时钟昂贵。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中智能费控电能表的时钟随温度变化量大，运行不可靠的缺点，提供一种不仅使得智能费控电能表满足时钟精度而且大幅降低生产成本。

本发明提供的一种智能费控电能表，以集成硬件时钟的单片机系统为基础；

所述集成硬件时钟的单片机系统包括：集成硬件时钟的单片机、晶振和温度补偿电路；所述晶振与所述集成硬件时钟的单片机相连，所述温度补偿电路与所述集成硬件时钟的单片机相连。

本发明提供的一种智能费控电能表的第一优选技术方案中：所述晶振与所述集成硬件时钟的单片机的时钟晶振输入管脚相连；所述温度补偿电路与所述集成硬件时钟的单片机的一个AD管脚相连。

本发明提供的一种智能费控电能表的第二优选技术方案中：所述晶振的频率为32.768kHz。

本发明提供的一种智能费控电能表的第三优选技术方案中：所述温度补偿电路包括：一个负温度系数的热敏电阻和上拉电阻R1；其中：所述热敏电阻一端接地，另一端通过上拉电阻R1接到系统电源；所述热敏电阻与所述上拉电阻R1的连接处接入所述单片机的一个AD管脚。

本发明提供的一种时钟校准的方法，所述方法包括如下步骤：

1)选取大于预设数目的智能费控电能表；

2)对每块智能费控电能表分别在预设的温度区间选取n个温度点，其中n不小于3，记录时钟频率误差；

3)把测量出的数据代入晶振的温度-频率误差曲线方程PPM＝k*(T-T₀)²-a中，得到每块智能费控电能表的k值，其中ppm为因变量频率误差，T为自变量温度，(T₀，a)为PPM曲线的顶点，标称值为(25±5℃，0±5ppm)；k为PPM曲线的开口参数，标称值为0.036±0.006ppm/℃²；

4)计算离散k值的平均值K₀，获得智能费控电能表的k值为K₀；

5)测量每块智能费控电能表的两个温度点的频率误差，根据已知的平均值K₀值及两个温度点的测试结果，确定每块表的3个参数k、T₀、a，确定每块智能费控电能表的频率误差随温度变化的关系表达式：PPM＝k*(T-T₀)²-a。

本发明提供的智能费控电能表的时钟校准的方法的第一优选技术方案中：还包括：6)在预设的时间间隔检测智能费控电能表当前温度，并根据步骤5)中已经确定的智能费控电能表的频率误差随温度变化的关系表达式计算频率误差，所述智能费控电能表的集成硬件时钟的单片机根据频率误差进行时钟频率调节。

本发明提供的智能费控电能表的时钟校准的方法的第二优选技术方案中：对每块智能费控电能表分别在-40℃至85℃的温度区间选取n个温度点。

本发明提供的智能费控电能表的时钟校准的方法的第三优选技术方案中：把频率误差随温度变化的关系写进智能费控电能表的单片机中，把连续的数据离散化。

本发明与现有技术的有益效果在于：

时钟运行精准可靠，随温度变化量小，在满足性能的前提下，可以极大的降低电能表成本，并且具有极大的可行性。

附图说明

图1是本发明提供的智能费控电能表功能结构示意图；

图2是本发明提供的晶振及温度补偿电路结构框图；

图3是本发明提供的实际的晶振及温度补偿电路示意图；

图4是本发明提供的晶振的ppm曲线示意图；

图5是本发明提供的时钟校准方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。