[发明专利]一种高可靠高精度电能表实时时钟设计方法

说明书

本发明公开了一种高可靠高精度电能表实时时钟设计方法，包括以下步骤选择晶振、调校仪及FM3318C模块；对内置RTC的FM3318C芯片进行温度定标；源程序中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；调校仪及FM3318C模块进行温度平衡；使用调校仪对电能表模块进行程序烧录、时钟数据调校；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K值，再进行程序编译；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。上述技术方案，结构设计合理、操作方便、成本低、时钟精度高、稳定性好且实用性好。

技术领域

本发明涉及电能表技术领域，具体涉及一种高可靠高精度电能表实时时钟设计方法。

背景技术

国家电网企业标准Q/GDW 1364-2013单相智能电能表技术规范第4.5.6条和中国南方电网企业标准Q/CSG 1209003-2015单相电子式费控电能表技术规范第4.4.4条时钟准确度要求：1)在参比温度及工作电压范围内，时钟准确度不应超过0.5s/d(0.5秒每天)；2)在工作温度范围-25℃～+60℃内，时钟准确度随温度的改变量不应超过0.1s/(d·℃)(0.1秒每天每摄氏度)，在该温度范围内时钟准确度不应超过1s/d(1秒每天)。现有的实时时钟采用以下方法：1)软时钟,不稳定；2)硬时钟，时钟芯片RX-8025T内置高稳定度的32768Hz(赫兹)的DTCXO(数字温度补偿晶体振荡器)，可设置不同的时段进行温度补偿，虽然时钟精度高，但成本较高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构设计合理、操作方便、成本低、时钟精度高、稳定性好且实用性好的高可靠高精度电能表实时时钟设计方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：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(解决由于芯片的温度传感器存在一定的离散型)；

(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，然后可进行大批量生产。

作为优选的，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。

作为优选的，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。

作为优选的，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K值；T为当前温度；T₀为顶点温度。

作为优选的，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。