[发明专利]一种高可靠高精度电能表实时时钟设计方法

权利要求书

1.一种高可靠高精度电能表实时时钟设计方法，包括以下步骤：

(1)选择晶振、调校仪及FM3318C模块；

(2)对内置RTC的FM3318C芯片进行温度定标；

(3)源程序中温度补偿系数K值设定为标称K值进行编译，将可执行程序下载入调校仪中；

(4)调校仪及FM3318C模块进行温度平衡；

(5)使用调校仪对电能表模块进行程序烧录、时钟数据调校；

(6)对调校后的电能表进行高低温试验，记录高低温下日计时误差，根据记录的日计时误差计算温度补偿系数K值，再进行程序编译；

(7)重复步骤(3)到步骤(6)，确认这一批次晶体的温度补偿系数K值，在晶体一致性得以保障的情况下，然后进行大批量生产；

步骤(6)，电表编程调校好后，分别在最低工作温度-25℃、常温25℃、最高工作温度60℃测试日计时误差，记录下高低温下的日计时误差数据，根据记录下来的日计时误差数据，配合系数修正说明文件，计算出调整后的温度补偿系数K值重新对电能表进行编译，用编译好的程序对其高低温测试的电能表或批量的电能表进行编程调校；

温度补偿系数K值计算公式如下：

其中，K_(DEF)一般缺省值为0.0338；Max是最大日计时误差值；Min是最小日计时误差值；T是当前温度。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠高精度电能表实时时钟设计方法，其特征在于：步骤(1)，选择高精度的日本精工32768Hz晶振，日本精工的晶体，确保其线性一致，匹配电容12.5pF,20ppm。

3.根据权利要求2所述的一种高可靠高精度电能表实时时钟设计方法，其特征在于：步骤(2)，调校仪对FM3318C模块进行测试，得到25℃时的温度ADC值和25℃时的秒时标调校值，用以支持FM3318C模块的秒时标校准和温度补偿。

4.根据权利要求3所述的一种高可靠高精度电能表实时时钟设计方法，其特征在于：步骤(3)，

根据晶振频率的温度特性:

△f/f＝K*(T-T₀)²

其中，△f为当前温度下的晶振频率与顶点频率的差值；f为晶振顶点频率；K为温度补偿系数；T为当前温度；T₀为顶点温度。

5.根据权利要求4所述的一种高可靠高精度电能表实时时钟设计方法，其特征在于：步骤(4)，调校仪及FM3318C模块进行温度平衡，电能表和调校仪在常温环境下静置，让FM3318C模块和调校仪达到温度的平衡。

6.根据权利要求5所述的一种高可靠高精度电能表实时时钟设计方法，其特征在于：步骤(5)，对电能表进行编程、时钟调校，编程调校时，电表模块不接近发热源。

7.根据权利要求1所述的一种高可靠高精度电能表实时时钟设计方法，其特征在于：步骤(7)，大批量生产调校时包括以下子步骤：

(7.1)调校仪下载好该批次FM3318C模块的可执行程序；

(7.2)启动具备恒温条件的专用调校车间，使空间内温度恒定；

(7.3)周转车将待调校的FM3318C模块推入恒温车间，静置1小时，使空间内的调校仪与FM3318C模块充分达到热平衡；

(7.4)开始批量烧录程序，调校数据。

8.根据权利要求1或7所述的一种高可靠高精度电能表实时时钟设计方法，其特征在于：步骤(2)中温度定标包括以下步骤：

(2.1)通过设备接口和特殊时序读当前温度下的温度ADC值CURADC,设置秒输出为1秒；

(2.2)根据调校仪内置准确4M晶振计算出当前时钟调校值CURADJ；

(2.3)通过调校仪内置温度传感器芯片读出当前温度值CURTEM；

(2.4)根据CURTEM和CURADC计算出25℃的温度ADC值ADC25；

(2.5)根据CURTEM和CURADJ以及晶振的标称温度曲线可以计算出25℃的调校值ADJ25。