[发明专利]一种电能表误差计算器及误差计算方法

权利要求书

1.一种本发明的电能表误差计算器，其特征是，包括单片机、10M恒温晶振、5分频器、100分频器；单片机带有四个计数器，其中两个计数器带捕捉功能；恒温晶振分别接100分频器和5分频器，100分频器接单片机的T2计数器，5分频器接单机片的T3计数器，被校表接入单片机的T0计数器和T0捕捉中断，标准表接入单片机的T1计数器和T1捕捉中断，单片机通过串口连接计算机；10M恒温晶振作为脉冲调制的填充脉冲，经过100分频和5分频后分别接入单片机的T2和T3计数器，其中T2计数器接100KHz脉冲，该晶振脉冲作为时间控制量的内部计数用，T3计数器接2MHz脉冲，该晶振脉冲作为脉冲调制的填充脉冲，被校表脉冲接入单片机的T0计数器和T0捕捉中断，标准表脉冲接入单片机的T1计数器和T1捕捉中断，单片机计算好的数据通过串口传给计算机。

2.一种电能表误差计算方法，其步骤如下：

（1）捕捉中断；

捕捉中断的实现过程为在检测到被校表输出脉冲的上升沿脉冲时，就将标准表高频脉冲对应的计数器的当前值存入捕捉寄存器，再去响应捕捉中断，进入捕捉中断的中断处理程序中，执行操作；

（2）脉冲调制；

用一个输出频率高的脉冲去填充输出频率低的脉冲，通过精确测量标准脉冲和被校表脉冲的输出频率，由这两个输出频率去计算误差，从而实现精确测量电能误差的目的；

计算频率：

    被校表频率=（被校表累积脉冲数/标准晶振累积脉冲数）*2000000Hz

    标准表频率=（标准表累积脉冲数/标准晶振累积脉冲数）*2000000Hz

计算周期：

被校表周期=标准晶振累积脉冲数/（被校表累积脉冲数*2000000）s

标准表周期=标准晶振累积脉冲数/（标准表累积脉冲数*2000000）s

计算1s代表的电能：

被校表采集1s的电能值(E1)=被校表频率/被校表常数

标准表采集1s的电能值(E2)=标准表频率/标准表常数

推导出误差计算公式：

     E=[(E1/E2)-1]*100%

      =[(N1*M2*C2)/(N2*M1*C1)-1]*100%

     N1:被校表累积的脉冲数   N2：标准表累积的脉冲数

 C1：被校表常数          C2：标准表高频常数

 M1：根据整数个被校表脉冲所卡定的标准晶振脉冲数

M2：根据整数个标准表脉冲所卡定的标准晶振脉冲数

（3）采用了模糊控制理念；

采用时间作为控制量，本方法的控制量是一个大概的控制周期，具体的精确控制是由被校表的输出脉冲上升沿进行控制；

（4）设置参数优化处理；

将被校表的高频常数和低频常数合为一个参数，将预置被校表高频脉冲数和预置被校表低频脉冲数合为一个参数。