一種電能表的校正方法與設備的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種電能表的校正方法和設備，該方法應用于包含主控計算機的檢測平臺，所述檢測平臺與電能表的計量芯片通信連接，所述計量芯片包括計量控制寄存器與校正寄存器，所述方法包括：接收主控計算機下發的第一控制命令和校表數據；根據所述第一控制命令設置所述計量控制寄存器的參數，以使所述計量控制寄存器進行脈沖加速；根據所述校表數據設置所述校正寄存器的參數后，分別計算出對應的增益校正、相位校正和Offset校正的校正值；將所述校正值寫入所述計量芯片以完成校正。本發明實施例中，可以在針對電能表的誤差校正過程時，可以在減少誤差校正時間的同時保證誤差校正的準確度，進而提升了電能表誤差校正的精度和效率。
【專利說明】
_種電能表的校正方法與設備
技術領域
[0001] 本發明涉及通信檢測技術領域，尤其涉及一種電能表的校正方法與設備。
【背景技術】
[0002] 近年來，我國智能電網建設已經全面展開，智能電能表在全國范圍內廣泛應用， 2011年僅國家電網公司招標總量就達到7600.88萬只智能電能表。面對如此巨大的訂單數 量，很多生產廠家出現供貨不及時和個別電能表誤差超差等問題，智能電能表的誤差校正 是生產智能電能表中關系生產效率和產品質量的一個重要環節。
[0003] 現有技術中智能電能表的誤差校正一般包括增益校正、相位校正和Offset校正。 RN8209芯片可以支持增益校正、相位校正和Off set校正，故大部分的智能電能表內置有 RN8209芯片。RN8209芯片還能夠測量有功功率、有功能量，并同時提供兩路獨立的有功功率 和電流有效值、電壓有效值、線頻率、過零中斷等，可以實現靈活的防竊電方案。
[0004] 增益校正是通過配制RN8209芯片中的計量控制寄存器中來實現，具體計算過程包 括:在100% Ib、PF= 1上讀出誤差為 err，求出Pgain = _err/( 1+err)的值;如果 Pgain> = 0， 貝丨jGPQ=INT[Pgain*215]，否則Pgain〈0,貝丨JGPQ=INT[216+Pgain*215]。
[0005] 相位校正也是通過配制RN8209芯片中的計量控制寄存器中來實現，具體計算過程 包括:在100 % lb，PF = 0.5L的時候讀出誤差err，去掉最大值和最小值，其他的值絕對值相 加求平均值得出err，然后計算相位補償值0 = Arcsin< _ 彡;如果0> = O，PFSH=INT (9/0.02° )，如果9〈0，PFSH=INT(2~8+9/0.02° )。
[0006] Offset校正是在外部噪聲(PCB噪聲，變壓器噪聲等等)較大，積分所得能量影響到 小信號精度的情況下，提高小信號有功精度的一種有效手段。若外部噪聲對小信號有功精 度影響較小，該步驟可忽略。
[0007] 在實現本申請的過程中，發明人發現現有技術至少存在如下問題：
[0008] (1) 一般只有在增益校正時電流使用的是標準電流，而在相位校正和Offset校正 時電流較小，故誤差顯示需要更長的時間，從而導致了整個誤差校正過程時間比較長，生產 效率不高；
[0009] (2)如為了減少電能表的校表時間，在相位校正和offset校正時，選擇只跑一圈脈 沖，由于電流較小，則會導致誤差結果極不穩定，誤差校正需要5分鐘左右，精度和效率均有 待提尚。
[0010] 因此，現有技術在針對電能表的誤差校正過程時，無法在減少誤差校正時間的同 時保證誤差校正的準確度，進而影響了電能表誤差校正的精度和效率。

【發明內容】

[0011] 本發明提供了一種電能表的校正方法，在針對電能表的誤差校正過程時，可以在 減少誤差校正時間的同時保證誤差校正的準確度，進而提升了電能表誤差校正的精度和效 率。
[0012] 該方法應用于包含主控計算機的檢測平臺，所述檢測平臺與電能表的計量芯片通 信連接，所述計量芯片包括計量控制寄存器與校正寄存器，該方法包括：
[0013] 接收主控計算機下發的第一控制命令和校表數據；
[0014] 根據所述第一控制命令設置所述計量控制寄存器的參數，以使所述計量控制寄存 器進行脈沖加速；
[0015] 根據所述校表數據設置所述校正寄存器的參數后，分別計算出對應的增益校正、 相位校正和Off set校正的校正值；
[0016] 將所述校正值寫入所述計量芯片以完成校正。
[0017] 優選地，計算出增益校正的校正值，具體為：
[0018] 讀取第一預設條件下的第一誤差值；
[0019] 判斷所述第一誤差值是否處于預設第一誤差范圍內；
[0020] 若是，則結束增益校正；
[0021] 若否，則獲取所述誤差值并通過預設的增益校正公式計算出所述增益校正的校正 值，并將所述增益校正的校正值寫入所述計量芯片的增益校正寄存器。
[0022] 優選地，計算出相位校正的校正值，具體為：
[0023] 將所述相位校正的經驗值寫入所述計量芯片的相位校正寄存器；
[0024]讀取第二預設條件下的第二誤差值；
[0025]判斷所述第二誤差值是否處于預設第二誤差范圍內；
[0026]若是，則結束相位校正；
[0027]若否，則獲取所述誤差值并通過預設的相位校正公式計算出所述相位校正的校正 值，并將所述相位校正的校正值寫入所述計量芯片的相位校正寄存器。
[0028]優選地，計算出Offset校正的校正值，具體為：
[0029]將所述Off set校正的經驗值寫入所述計量芯片的相位校正寄存器；
[0030]讀取第三預設條件下的第三誤差值；
[0031]判斷所述第三誤差值是否處于預設第三誤差范圍內；
[0032] 若是，則結束Off set校正；
[0033]若否，則獲取所述第三誤差值并通過預設的Off set校正公式計算出所述Off set校 正的校正值，并將所述Offset校正的校正值寫入所述計量芯片的有功偏置校正寄存器。 [0034]優選地，所述經驗值為各自對應的校正值樣本數據中出現頻率最高的校正值。 [0035]優選地，將所述校正值寫入所述計量芯片以完成校正，具體為：
[0036]所述電能表通過SPI通信修改所述計量芯片內的所述校正值以完成校正。
[0037] 優選地，在接收主控計算機下發的第一控制命令和校表數據之前，還包括：
[0038] 將計量控制寄存器進行初始化操作。
[0039] 優選地，在將所述校正值寫入所述計量芯片以完成校正之后，還包括：
[0040]接收主控計算機下發的第二控制命令；
[0041]根據所述第二控制命令設置所述計量控制寄存器的參數，以使所述計量控制寄存 器退出脈沖加速。
[0042] 優選地，所述電能表的計量芯片為RN8209芯片。
[0043]相應地，本發明還提供了一種電能表的校正設備，該校正設備應用于包含主控計 算機的檢測平臺，所述檢測平臺與電能表的計量芯片通信連接，所述計量芯片包括計量控 制寄存器與校正寄存器，該校正設備包括：
[0044] 接收模塊，接收主控計算機下發的第一控制命令和校表數據；
[0045] 脈沖加速模塊，根據所述第一控制命令設置所述計量控制寄存器的參數，以使所 述計量控制寄存器進行脈沖加速；
[0046]計算處理模塊，根據所述校表數據設置所述校正寄存器的參數后，分別計算出對 應的增益校正、相位校正和Off set校正的校正值；
[0047]校正模塊，將所述校正值寫入所述計量芯片以完成校正。
[0048] 由此可見，通過應用本發米的技術方案，可以使計量控制寄存器進行脈沖加速，從 而可以在針對電能表的誤差校正過程時，可以在減少誤差校正時間的同時保證誤差校正的 準確度，進而提升了電能表誤差校正的精度和效率。
【附圖說明】
[0049] 圖1為本申請提出的一種電能表的校正方法的流程示意圖；
[0050] 圖2為本申請提出的一種電能表的校正設備的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0051] 有鑒于現有技術中的問題，本申請提出一種電能表的校正方法，應用于包含主控 計算機的檢測平臺，檢測平臺與電能表的計量芯片通信連接，計量芯片包括計量控制寄存 器與校正寄存器，電能表的計量芯片為RN8209芯片。本申請技術方案當在針對電能表的誤 差校正過程時，可以在減少誤差校正時間的同時保證誤差校正的準確度，進而提升了電能 表誤差校正的精度和效率。
[0052] 為了進一步闡述本發明的技術思想，現結合具體的應用場景，對本發明的技術方 案進行說明。
[0053] 如圖1所示，為本申請提出的用戶請求處理方法的流程示意圖，包括以下步驟： [0054] S101，接收主控計算機下發的第一控制命令和校表數據。
[0055]本發明實施例中，以主控計算機作為上位機向電能表發出操控命令。所述第一控 制命令和校表數據是所述主控計算機通過485通信發送至所述電能表的。
[0056]在步驟S101之前，還包括:將計量控制寄存器進行初始化操作。
[0057] S102,根據所述第一控制命令設置所述計量控制寄存器的參數，以使所述計量控 制寄存器進行脈沖加速。
[0058] 電能表的計量芯片(RN8209芯片）中的計量控制寄存器(EMU⑶N)中bit2-4位正常 配置為000，其中CFSU[ 1:0]為EMUC0N的bit2-3寄存器，CFSEUN為EMUC0N的bit4寄存器。 CFSEUN是PF/QF脈沖輸出加速模塊的控制位，如第一控制命令是將CFSEUN的值設置為1，則 可以使脈沖加速模塊脈沖的輸出速率提高2 ~ (CFSU[ 1:0 ]+1)倍。故本發明實施例中，主控計 算機的第一控制命令通過485通道將CFSEUN的值設置為1，CFSU[1:0]的值設置為11，這樣可 以將脈沖輸出速率提高16倍。
[0059] S103,根據所述校表數據設置所述校正寄存器的參數后，分別計算出對應的增益 校正、相位校正和Offset校正的校正值。
[0060] 本發明實施例中，計算出增益校正的校正值，具體為：
[0061] 讀取第一預設條件下的第一誤差值；
[0062] 判斷所述第一誤差值是否處于預設第一誤差范圍內；
[0063]若是，則結束增益校正；
[0064]若否，則獲取所述誤差值并通過預設的增益校正公式計算出所述增益校正的校正 值，并將所述增益校正的校正值寫入所述計量芯片的增益校正寄存器。
[0065]具體的，增益校正可通過如下步驟進行：
[0066] a)在100%1]11，100%113，？？ = 1的條件下，獲取檢測平臺上的誤差值6^
[0067] b)根據誤差值err計算出增益校正(GPQA)的值；
[0068] c)主控計算機通過485通信將GPQA的值發送給電能表；
[0069] d)電能表通過SPI通信修改RN8209芯片的GPQA寄存器的值；
[0070] e)獲取GPQA值修改后的檢測平臺上的誤差值err，合格（即落入預設范圍之內）則 結束增益校正;若不合格，則重復b-d步驟。
[0071]本發明實施例中，計算出相位校正的校正值，具體為：
[0072]將所述相位校正的經驗值寫入所述計量芯片的相位校正寄存器；
[0073]讀取第二預設條件下的第二誤差值；
[0074]判斷所述第二誤差值是否處于預設第二誤差范圍內；
[0075]若是，則結束相位校正；
[0076]若否，則獲取所述誤差值并通過預設的相位校正公式計算出所述相位校正的校正 值，并將所述相位校正的校正值寫入所述計量芯片的相位校正寄存器。
[0077] 具體的，相位校正可通過如下步驟進行：
[0078] a)將所述相位校正的經驗值寫入所述計量芯片的相位校正寄存器；
[0079] b)在100%1]11，100%113，？？ = 0.51的條件下，獲取檢測平臺上的誤差值6^
[0080] c)合格(即落入預設范圍之內）則結束校正，若不合格，則轉到步驟d;
[0081 ] d)根據誤差值err計算出相位校正(PhsA)的值；
[0082] e)主控計算機通過485通信將PhsA的值發送給電能表；
[0083] f)電能表通過SPI通信修改RN8209芯片的PhsA寄存器的值；
[0084] g)獲取PhsA值修改后的檢測平臺上的誤差值err，合格（即落入預設范圍之內）則 結束相位校正;若不合格，則重復d-f步驟。
[0085]本發明實施例中，計算出Offset校正的校正值，具體為：
[0086]將所述Off set校正的經驗值寫入所述計量芯片的相位校正寄存器；
[0087]讀取第三預設條件下的第三誤差值；
[0088]判斷所述第三誤差值是否處于預設第三誤差范圍內；
[0089] 若是，則結束Off set校正；
[0090]若否，則獲取所述第三誤差值并通過預設的Off set校正公式計算出所述Off set校 正的校正值，并將所述Offset校正的校正值寫入所述計量芯片的有功偏置校正寄存器。 [0091] 具體的，Offset校正可通過如下步驟進行：
[0092] a)將所述Offset校正的經驗值寫入所述計量芯片的有功偏置校正寄存器；
[0093] b)在100%1]11，5%11^? = 1的條件下，獲取檢測平臺上的誤差值6^
[0094] c)合格(即落入預設范圍之內）則結束校正，若不合格，則轉到步驟d;
[0095] d)根據誤差值err計算出有功偏置校正(AP0SA)的值；
[0096] e)主控計算機通過485通信將AP0SA的值發送給電能表；
[0097] f)電能表通過SPI通信修改RN8209芯片的AP0SA寄存器的值；
[0098] g)獲取AP0SA值修改后的檢測平臺上的誤差值err，合格（即落入預設范圍之內）則 結束Offset校正;若不合格，則重復d-f步驟。
[0099]其中，相位校正和off set校正步驟中的經驗值為各自對應的校正值樣本數據中出 現頻率最尚的fe正值。
[0100] 具體的，經驗值跟電能表的電路設計有關，經驗值由前期電能表的樣機制作和小 批試制過程中電能表校正時的各校正相關寄存器的數據總結而成，出現次數最高的數值即 經驗值，經驗值校正法在電能表的量產過程中準確率達98 %。例如
【申請人】公司所生產的一 款智能電能表的相位校正和offset校正經驗值分別為：
[0101] AP0SA：PA_0FFSET[4] = {0x0a, 0x04,0x00,0x00}；
[0102] PhsA：PHASE_A[4]={0xF9,0x00,0x00,0x00}〇 [0103] S104，將所述校正值寫入所述計量芯片以完成校正。
[0104]其中，將所述校正值寫入所述計量芯片以完成校正，具體為：
[0105]所述電能表通過SPI通信修改所述計量芯片內的所述校正值以完成校正。
[0106] 優選地，在將所述校正值寫入所述計量芯片以完成校正之后，還包括：
[0107] 接收主控計算機下發的第二控制命令；
[0108] 根據所述第二控制命令設置所述計量控制寄存器的參數，以使所述計量控制寄存 器退出脈沖加速。
[0109] 具體的，主控計算機的第二控制命令通過485通道將CFSEUN的值設置為0，CFSU[1: 0 ]的值設置為〇〇，即可關閉加速通道。
[0110] 本申請中所提到的電能表的計量芯片為RN8209芯片。
[0111] 本申請的實際應用場景中，首先根據第一控制命令設置計量控制寄存器的參數， 以使所述計量控制寄存器進行脈沖加速，可以將脈沖輸出速率提高16倍，將增益校正時間 縮短至原先校正時間的1/16,有效提升了校正的速度，另外，在相位校正與Offset校正過程 中通過先寫入經驗值的方式進行預校正，當預校正未合格在采用傳統的"先計算再寫入"方 式進行校正。因為在實際應用場景中，百分之九十以上的校正過程通過預校正即可達到校 正目的，所以通過采用本發明的技術方案可以在保證校正準確率的同時有效提升校正效 率。
[0112]相應地，本發明還提供了一種電能表的校正設備，該校正設備應用于包含主控計 算機的檢測平臺，所述檢測平臺與電能表的計量芯片通信連接，所述計量芯片包括計量控 制寄存器與校正寄存器，該校正設備包括：
[0113] 接收模塊210,接收主控計算機下發的第一控制命令和校表數據；
[0114] 脈沖加速模塊220,根據所述第一控制命令設置所述計量控制寄存器的參數，以使 所述計量控制寄存器進行脈沖加速；
[0115]計算處理模塊230,根據所述校表數據設置所述校正寄存器的參數后，分別計算出 對應的增益校正、相位校正和Off set校正的校正值；
[0116] 校正模塊240,將所述校正值寫入所述計量芯片以完成校正。
[0117] 由此可見，通過應用本發米的技術方案，可以使計量控制寄存器進行脈沖加速以 及通過經驗值進行預校正，從而可以在針對電能表的誤差校正過程時，可以在減少誤差校 正時間的同時保證誤差校正的準確度，進而提升了電能表誤差校正的精度和效率。
[0118] 通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可以通 過硬件實現，也可以借助軟件加必要的通用硬件平臺的方式來實現。基于這樣的理解，本發 明的技術方案可以以軟件產品的形式體現出來，該軟件產品可以存儲在一個非易失性存儲 介質(可以是CD-R0M，U盤，移動硬盤等）中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是 個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施場景所述的方法。
[0119] 本領域技術人員可以理解附圖只是一個優選實施場景的示意圖，附圖中的模塊或 流程并不一定是實施本發明所必須的。
[0120] 本領域技術人員可以理解實施場景中的裝置中的模塊可以按照實施場景描述進 行分布于實施場景的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施場景的一個或多個裝 置中。上述實施場景的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。
[0121] 上述本發明序號僅僅為了描述，不代表實施場景的優劣。
[0122] 以上公開的僅為本發明的幾個具體實施場景，但是，本發明并非局限于此，任何本 領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種電能表的校正方法，其特征在于，應用于包含主控計算機的檢測平臺，所述檢測 平臺與電能表的計量芯片通信連接，所述計量芯片包括計量控制寄存器與校正寄存器，所 述方法包括： 接收主控計算機下發的第一控制命令和校表數據； 根據所述第一控制命令設置所述計量控制寄存器的參數，以使所述計量控制寄存器進 行脈沖加速； 根據所述校表數據設置所述校正寄存器的參數后，分別計算出對應的增益校正、相位 校正和Off set校正的校正值； 將所述校正值寫入所述計量芯片以完成校正。2. 如權利要求1所述的電能表的校正方法，其特征在于，計算出增益校正的校正值，具 體為： 讀取第一預設條件下的第一誤差值； 判斷所述第一誤差值是否處于預設第一誤差范圍內； 若是，則結束增益校正； 若否，則獲取所述誤差值并通過預設的增益校正公式計算出所述增益校正的校正值， 并將所述增益校正的校正值寫入所述計量芯片的增益校正寄存器。3. 如權利要求1所述的電能表的校正方法，其特征在于，計算出相位校正的校正值，具 體為： 將所述相位校正的經驗值寫入所述計量芯片的相位校正寄存器； 讀取第二預設條件下的第二誤差值； 判斷所述第二誤差值是否處于預設第二誤差范圍內； 若是，則結束相位校正； 若否，則獲取所述誤差值并通過預設的相位校正公式計算出所述相位校正的校正值， 并將所述相位校正的校正值寫入所述計量芯片的相位校正寄存器。4. 如權利要求1所述的電能表的校正方法，其特征在于，計算出Off set校正的校正值， 具體為： 將所述Offset校正的經驗值寫入所述計量芯片的相位校正寄存器； 讀取第三預設條件下的第三誤差值； 判斷所述第三誤差值是否處于預設第三誤差范圍內； 若是，則結束Offset校正； 若否，則獲取所述第三誤差值并通過預設的Offset校正公式計算出所述Off set校正的 校正值，并將所述Offset校正的校正值寫入所述計量芯片的有功偏置校正寄存器。5. 如權利要求3或4所述的電能表的校正方法，其特征在于，所述經驗值為各自對應的 校正值樣本數據中出現頻率最高的校正值。6. 如權利要求1所述的電能表的校正方法，其特征在于，將所述校正值寫入所述計量芯 片以完成校正，具體為： 所述電能表通過SPI通信修改所述計量芯片內的所述校正值以完成校正。7. 如權利要求1所述的電能表的校正方法，其特征在于，在接收主控計算機下發的第一 控制命令和校表數據之前，還包括： 將計量控制寄存器進行初始化操作。8. 如權利要求1所述的電能表的校正方法，其特征在于，在將所述校正值寫入所述計量 芯片以完成校正之后，還包括： 接收主控計算機下發的第二控制命令； 根據所述第二控制命令設置所述計量控制寄存器的參數，以使所述計量控制寄存器退 出脈沖加速。9. 如權利要求1-4所述的電能表的校正方法，其特征在于，所述電能表的計量芯片為 RN8209芯片。10. -種電能表的校正設備，其特征在于，應用于包含主控計算機的檢測平臺，所述檢 測平臺與電能表的計量芯片通信連接，所述計量芯片包括計量控制寄存器與校正寄存器， 所述校正設備包括： 接收模塊，接收主控計算機下發的第一控制命令和校表數據； 脈沖加速模塊，根據所述第一控制命令設置所述計量控制寄存器的參數，以使所述計 量控制寄存器進行脈沖加速； 計算處理模塊，根據所述校表數據設置所述校正寄存器的參數后，分別計算出對應的 增益校正、相位校正和Offset校正的校正值； 校正模塊，將所述校正值寫入所述計量芯片以完成校正。
【文檔編號】G01R35/04GK105911506SQ201610237526
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月18日
【發明人】馬莉莉
【申請人】青島高科通信股份有限公司