[发明专利]电能小信号计量校准方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及计量器具及电能计量技术领域，尤其涉及电能小信号计量校准方法及装置。

背景技术

使用专用多功能电能计量芯片作为电能计量核心器件的电能计量产品，在小信号计量时一般都会遇到信噪比增大造成的电能计量结果超差的问题。图1为RN8209电能计量芯片的推荐电路图。以RN8209电能计量芯片为例，在布线良好的情况下，动态1500∶1时能达到＜0.1％的有无功误差精度。但有很多情况会影响到小信号时的精度，使之变差，甚至会超出误差限定阈值，即所谓的超差。处理此类情况可以使用的办法一般有以下两种：通过减小干扰进入的途径和人为的将变大的误差补偿掉。

通过减小干扰进入的途径，可以改善并有可能大幅提高小信号时的误差精度。采用这种方法时，需确认PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)板材是否存在绝缘强度差、板上元器件是否有虚焊、焊盘不干净、板材清洗不彻底、电流输入通道入线(锰铜片接入的I+、I-线)是否相互缠绕不够紧密等。如果有如上一种或几种情况应该考虑采用相应的措施减小并杜绝此类干扰的引入。

补偿误差的方法大致有两种：

一种是根据误差偏移的方向调整电流通道上的耦合电阻的阻值，如调整图1中R1、R2的阻值。这种调整在大电流的情况下对电流通道采样值的影响几乎可以忽略，但在小电流情况下，这种调整将会对差分采样结果产生比较大的影响，例如增大R1、R2的阻值会使采样值减小(在正超差时使用)，减小R1、R2的阻值会使采样值增大(在负超差是使用)。图2为RN8209电能计量芯片的内部框图。图2中V1P、V1N通道即是调整图1中R1、R2的阻值会影响到的电流通道。具体的，调整R1、R2的阻值会影响到V1P、V1N通道的差分输入，这种调整是有限度的，一般R1、R2的取值在10ohm～10K ohm之间，过大或过小都会对通道产生不利影响。

第二种方法是通过RN8209内部的有功偏置校正寄存器(Active Power Offset Register，APOS)补偿。电能计量芯片通常会都留有一个内部可设置参数的有功偏置校正寄存器，设置该参数可改善小信号时电能计量精度。这种方法更直接，它实际是将使用ADC(A nalog-to-Digital Converter，模/数转换器)处理后的数据直接减掉功有功偏置校正寄存器的参数。

但是，目前对该参数的确定并没有计算模型给予支持。通常的方法是根据经验设置一固定数值。然而，固定数值的设置在电能计量产品数量较多时，由于电能计量产品间小信号特性离散性较大，不能保证所有电能计量产品在小信号时的电能计量结果合格率。

发明内容

本发明实施例提供一种电能小信号计量校准方法，用以提高电能计量产品在小信号计量时的计量精度，该方法包括：

在电能计量产品通电后，读取所述电能计量产品中功率增益寄存器的值及有功功率寄存器的测量值；

读取标准表测得的所述电能计量产品的误差值；

按如下公式计算所述电能计量产品中有功偏置校正寄存器的偏移寄存器数据：

当GPQA≤2¹⁵时，P2=P1×Err(1+GPQA215);]]>