[发明专利]一种带精密计时模块的智能电能表

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能电能表，具体涉及一种带精密计时模块的智能电能表。

背景技术

智能电能表应用广泛，微处理器是整个智能电能表的核心，而准确的时钟信号是微处理器稳定工作的基础。目前，微处理器一般采用由晶体和负载电容所组成的32.768K时钟发生器，而这种时钟发生器受温度影响很大，不能在宽温度范围内提供高精度的时钟信号。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种带精密计时模块的智能电能表，所述智能电能表能在宽温度范围内具有高精度的时钟信号。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种带精密计时模块的智能电能表，所述带精密计时模块的智能电能表包括微处理器、计时模块、嵌入式安全控制模块、通讯模块、计量模块、数据存储模块、继电器、计时模块；所述微处理器分别与嵌入式安全控制模块、通讯模块、计量模块、数据存储模块、继电器、计时模块连接；所述计时模块内置时钟电路、32.768K晶体振荡器、温度传感器。

优选的，计时模块通过光电隔离与校时接口连接。

优选的，计时模块与电池连接。

优选的，所述计时模块为型号R8025T的计时芯片。

微处理器：是整个智能电能表的核心，完成数据采集、数据存储、数据运算、通讯、控制信号输出、显示、相应事件记录等。

嵌入式安全控制模块：用于信息交换安全认证。

通讯模块：用于与远程售电系统进行信息传送。

计量模块：用于智能电能表的各相关数据的计量。

数据存储模块：用于存储智能电能表的各相关数据。

继电器：用于配合远程售电系统的拉闸、允许合闸指令来进行断电、送电控制。

计时模块内置时钟电路、32.768K晶体振荡器、温度传感器，能根据温度传感器测得的温度变化，自动对晶体振荡频率进行补偿，使之在高温区和低温区内晶体频率变化很小，大大提高了时钟信号的精度。

计时模块依次与光电隔离、校时接口连接，外部设备可以通过校时接口对计时模块进行校时。

计时模块与电池连接，使智能电能表主电源掉电后，计时模块可以由电池供电而继续工作。

本发明的优点和有益效果在于：提供一种带精密计时模块的智能电能表，所述智能电能表能在宽温度范围内具有高精度的时钟信号。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

图2是晶体的温度曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明具体实施的技术方案是：

一种带精密计时模块的智能电能表，所述带精密计时模块的智能电能表包括微处理器、计时模块、嵌入式安全控制模块、通讯模块、计量模块、数据存储模块、继电器、计时模块；所述微处理器分别与嵌入式安全控制模块、通讯模块、计量模块、数据存储模块、继电器、计时模块连接；所述计时模块内置时钟电路、32.768K晶体振荡器、温度传感器；计时模块通过光电隔离与校时接口连接；计时模块与电池连接。

传统的设计模式是MCU电路+时钟电路+32.768K的晶体振荡器或者MCU电路内置RTC+32.768K的晶体振荡器。传统的设计采用32.768kHz的晶体外置的模式，温度控制单元和RTC单元不在同一位置，这样晶体的补偿单元只能由软件和测温独立进行，误差范围无法实现线性化，误差值达到100ppm。

本设计的电路：时钟电路+32.768K晶体振荡器+温度传感器为一体化设计的封装。将晶体的抛物线型的温度曲线转变为直线型的温度曲线。独立温度检测和32.768kHz晶体模块共同封装在统一模块内，由独立的处理器处理晶体和温度对应的曲线，这样，在-40℃～+85℃的范围内，温度曲线被修正为线性区间，MCU直接读取线性的温度值供MCU单元的时标数据。时钟计时在-40℃～+85℃的范围内的精度达到3ppm，与同类使用集成RTC电路的智能电能表相比较，精度提高10倍。

优选的，所述计时模块为型号R8025T的一体化计时芯片，如图2所示，1为一体化计时芯片修正后的晶体的温度曲线；2为分离电路的晶体的原始温度曲线，需要通过软件和算法得到时钟误差的补偿值。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。