[发明专利]一种电能表用时钟芯片全性能测试系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于控制与测试技术领域，具体涉及一种电能表用时钟芯片全性能测试系统及其方法。

背景技术

随着智能电能表的推广与普及，时钟的准确度不仅在分段计费、分时计费方面有着重要的作用，同时为智能电能表运行工况分析、需求侧管理提供重要依据。智能电能表的计时误差需经过检测后才可投入使用。时钟芯片作为智能电能表计时的依据，其质量决定了智能电能表整机计时的准确性，只有经过全性能检测合格的时钟芯片才可应用于智能电能表中。

时钟芯片本质是通过对晶体振荡器产生的震荡频率进行分频然后累加得到年月日时分秒等时间信息，并通过计算机通讯口送入处理器处理。随着智能电能表对时钟芯片的要求越来越高，需要根据时钟芯片在电能表中应用的实际工况，制定时钟芯片的全性能检测方法，包括基本参数试验、环境参数试验，以检验其工艺设计方法。目前对于智能电能表的计时误差仅仅检测其日计时误差，没有针对时钟芯片采取专门的检测设备及检测方法，导致在现场实际应用中出现智能电能表的计时误差。因此有必要提供一种电能表用时钟芯片全性能检测系统及其方法，确保时钟芯片的可靠性，为电能表计时准确度提供保障。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种电能表用时钟芯片全性能测试系统及其方法，可对时钟芯片进行测试，同时可对采用该时钟芯片的电能表整机进行测试，采用芯片测试座形式装入时钟芯片，避免了在测试中的芯片焊接，提高测试效率和测试成本；可以完成时钟芯片的基本性能试验、芯片可靠性试验、电能表计时可靠性试验，试验项目全面，操作简单；具有扩展性，可针对不同的芯片外接相应的测试板即可进行测试；可对时钟芯片可靠性进行评估，实现时钟芯片的寿命预计。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

提供一种电能表用时钟芯片全性能测试系统，所述系统包括测试模块、日计时误差测试单元和温度试验箱；置于测试模块中的时钟芯片输出秒脉冲信号，所述测试模块将秒脉冲信号输入日计时误差测试单元，通过调节温度试验箱的温度，测试模块和日计时误差测试单元测试不同温度下的晶体振荡输出频率偏差和日计时误差。

所述测试模块包括芯片测试座、芯片晶体振荡频率输出端子、电流检测单元、芯片功耗测试输出端子、频率测试单元、电能表集成模块、芯片外围电路和可调直流电压源。

所述时钟芯片置于所述芯片测试座中，芯片晶体振荡频率输出端子连接频率测试单元，电流检测单元连接芯片功耗测试输出端子，可调直流电压源为所述芯片外围电路和电能表集成模块供电。

所述电流检测单元包括数字微安表，所述电能表集成模块包括测试底座和电能表。

所述系统对时钟芯片进行输出频率测试、芯片功耗测试、日计时误差测试、温度频差测试、温度日计时误差测试和温度功耗测试。

提供一种电能表用时钟芯片全性能测试方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：测试时钟芯片的晶体振荡输出频率和晶体振荡温度频差；

步骤2：测试时钟芯片功耗和时钟芯片温度功耗；

步骤3：测试时钟芯片的日计时误差和温度日计时误差；

步骤4：测试时钟芯片的晶体振荡温度输出频率。

所述步骤1包括以下步骤：

步骤1-1：将时钟芯片置于所述芯片测试座中，并将探头置于所述频率测试单元中，测试时钟芯片的晶体振荡输出频率；

步骤1-2：将时钟芯片置于所述芯片测试座中，并将芯片测试座置于温度试验箱内，设置不同的温度点，按照时钟芯片的极限最高工作温度开始测试，选择不同时间间隔设置测试点，直至温度为时钟芯片的极限最低工作温度，每个测试点时间停留设定时间，测试时钟芯片晶体振荡温度频差。

所述步骤2包括以下步骤：

步骤2-1：将时钟芯片置于所述电能表中，通过所述数字微安表测试其回路电流，模拟电能表运行不同工况，测试电能表运行不同工况下的时钟芯片功耗；

步骤2-2：将时钟芯片置于所述芯片测试座中，并将芯片测试座置于温度试验箱内，设置不同的温度点，按照时钟芯片的极限最高工作温度开始测试，选择不同时间间隔设置测试点，直至温度为时钟芯片的极限最低工作温度，每个测试点时间停留设定时间，测试时钟芯片温度功耗。

所述步骤3包括以下步骤：

步骤3-1：将时钟芯片置于所述电能表中，并将电能表秒输出的脉冲接入日计时误差测试单元中，测试时钟芯片的日计时误差；