[实用新型]采样电路的双基准互检参数检测电路及电能计量芯片有效

专利信息
申请号: 201821604307.2 申请日: 2018-09-29
公开(公告)号: CN208969164U 公开(公告)日: 2019-06-11
发明(设计)人: 张志勇;张震;张明雄 申请(专利权)人: 钜泉光电科技(上海)股份有限公司
主分类号: G01R22/10 分类号: G01R22/10;G01R19/25;G01R31/00
代理公司: 北京律和信知识产权代理事务所(普通合伙) 11446 代理人: 刘小娟;武玉琴
地址: 201203 上海市浦东新区自*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 采样电路 比较器 参数检测电路 电能计量芯片 频率处理模块 数字电压信号 本实用新型 基准信号源 信号处理器 采样电压 基准时钟 时钟信号 输入信号处理器 差分采样电路 差分输入电路 基准时钟信号 输出电压信号 转换电压信号 抗干扰能力 模数转换器 系统可靠性 电路参数 电能计量 故障检测 降频信号 频率信号 输入基准 抑制共模 基准源 降频 电路 计量 转换
【说明书】:

本实用新型提供采样电路的双基准互检参数检测电路及电能计量芯片。所述电路包括:采样电路,使用差分输入电路获得采样电压;模数转换器,转换采样电压为数字电压信号输入到信号处理器;基准信号源,接入采样电路,输出电压信号到频率处理模块;频率处理模块,转换电压信号成包含频率信号的时钟信号,降频后输入到比较器;基准时钟,输入基准时钟信号到比较器;比较器,比较时钟降频信号和基准时钟信号,比较结果输入信号处理器;信号处理器,基于比较结果处理数字电压信号,实现电能计量及故障检测。本实用新型用差分采样电路抑制共模干扰提高计量精度和抗干扰能力;基准源电信号确定电路参数变化;基准时钟和基准信号源互检增加了系统可靠性。

技术领域

本实用新型涉及asic(Application Specific Integrated Circuit,集成电路定制)技术领域,具体涉及采样电路的双基准互检参数检测电路及电能计量芯片。

背景技术

在智能电表领域,计量精度和可靠性至关重要,而这直接受电压和电流检测的影响,电压的检测一般使用分压电路,电流检测一般使用锰铜、电流互感器等。

发明人发现,在实际应用中,受环境因素影响,比如温度、大电流、电磁场等,容易使采样电路的参数发生改变,特别在目前采样电路中,对共模干扰基本没有抑制能力,造成电压测量出现误差,最终导致电能计量出现误差。而且,由于其在线监控和校准原理均基于基准源是恒定不变的,若基准源发生了偏移,则会出现错误的校准结果,导致电能误计量出现误差。

发明人还发现,在计量芯片中,芯片时钟的频率直接影响着采样、电能计量精度。一般情况下,该时钟频率是稳定可靠的,但是不排除一些情况下,时钟频率发生了变化,这同样也会导致电能误计量的问题。因此实时监控采样电路的参数,保证计量精度在允许的范围成了如今迫切需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供采样电路的双基准互检参数检测电路及电能计量芯片,以解决采样电路的参数在线监控和自校准电路中的共模干扰问题、基准源和基准时钟的可靠性问题,以及由此造成参数测量出现误差,最终导致电能计量误差的问题。

本实用新型实施例提供一种采样电路的双基准互检参数检测电路,包括:

采样电路,使用差分输入电路获得采样电压;

模数转换器,转换所述采样电压为数字电压信号,将所述数字电压信号输入到信号处理器;

基准信号源,接入所述采样电路,输出电压信号到频率处理模块;

所述频率处理模块,将所述电压信号转换成包含频率信号的时钟信号,再进行降频得到时钟降频信号,输入所述时钟降频信号到比较器;

基准时钟,计量所述参数检测电路的时钟,将基准时钟信号输入到所述比较器;所述时钟包括外部晶体产生的OSC(oscillator,晶振)时钟或内部RC时钟(RC振荡电路时钟);

所述比较器,将所述时钟降频信号和所述基准时钟信号进行比较,将比较结果输入所述信号处理器;

所述信号处理器,基于所述比较结果,对所述数字电压信号进行处理,实现电能计量及故障检测。

进一步地,所述频率处理模块包括:

压频模块,将所述电压信号转换成包含频率信号的时钟信号,输入所述时钟信号到分频器;

所述分频器,将所述时钟信号进行降频得到时钟降频信号,输入所述时钟降频信号到所述比较器。

进一步地,所述基准信号源的频率大于电网频率且不是所述电网频率的整数倍。

进一步地,所述采样电路包括第三电阻R0、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2。

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