[发明专利]电流传感器参数的在线检测电路、方法及电能计量芯片

说明书

本发明涉及电流传感器参数的在线检测电路，包括：电流传感器，耦接于待测电路中，把流过所述电流传感器的电流转换成标准信号输出；信号源，电性连接于所述待测电路中，所述信号源能够输出工作于第一频率的第一频率信号和工作于第二频率的第二频率信号；所述信号源作用于所述电流传感器生成检测信号电流，所述检测信号电流与待测电流叠加构成通过所述电流传感器的电流。通过采集所述标准信号并做频率解析，得到仅包含所述第一频率的第一频率分量和仅包含所述第二频率的第二频率分量，进而对所述第一频率分量和所述第二频率分量分析，实现对所述电流传感器参数的在线检测。该在线检测电路具有可以适应多种电流传感器，且抗干扰能力较强的优点。

技术领域

本发明属于电流检测领域，尤其涉及电流传感器参数的在线检测电路、在线检测方法及电能计量芯片。

背景技术

电路中的电流测量，一般先通过电流传感器把待测电流转换成安全的，可以直接测量的标准信号，再通过对该标准信号的采集，实现对待测电流的测量。电路传感器一般采用分流器、电流互感器和霍尔元件等。在测量过程中，电流传感器的性能对整个测量精度有较大影响。

在智能电表领域，计量精度和可靠性至关重要，而这些直接受到电流传感器的影响。在实际应用中，受环境因素影响，比如温度、大电流、电磁场等，容易使电流传感器的参数发生改变，造成电流测量出现误差，最终导致电能计量误差，因此实时检测电流传感器电路的参数，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。

为了精确测量电能，当前普遍采用的技术是，用电阻作为传感器，通过向待测电路注入单一频率电流信号，实现对电阻进行参数检测。该技术存在检测范围较小、且容易受到干扰的问题，致使检测结果不够准确可靠。

发明内容

基于上述背景技术中存在的问题，本发明旨在提供一种新的电流传感器参数的在线检测电路、在线检测方法及电能计量芯片。

首先，本发明提供一种在线检测电路，其包括：电流传感器，耦接于待测电路中，把流过所述电流传感器的电流转换成标准信号输出；信号源，电性连接于所述待测电路中，所述信号源能够输出工作于第一频率的第一频率信号和工作于第二频率的第二频率信号；所述信号源作用于所述电流传感器生成检测信号电流，所述检测信号电流与待测电流叠加构成流过所述电流传感器的电流。

上述电流传感器把流过所述电流传感器的电流转换成可以直接测量的标准信号，该标准信号可以是电流信号、电压信号、频率信号、数字信号或者其他信号。该标准信号与流过所述电流传感器的电流之间存在函数关系，该函数的相关参数即电流传感器参数。

所述待测电流在正常工作时包含的频率是工作频率。所述检测信号电流的频率构成中包含所述信号源输出信号所包含的频率，其至少包括上述第一频率和第二频率。

利用上述在线检测电路，通过外部电路采集所述标准信号并做频率解析，得到仅包含工作频率的工作频率分量、仅包含第一频率的第一频率分量和仅包含第二频率的第二频率分量。其中工作频率分量即待测电流的测量值，第一频率分量和第二频率分量用于电流传感器参数的检测。第一频率分量与第一频率分量理想值比对，得到第一频率偏差；第二频率分量与第二频率分量理想值比对，得到第二频率偏差。当第一频率偏差与第二频率偏差均超过阈值时，判定电流传感器参数失常。进而可以进行异常处理，修正电流测量参数或者报警。其中，所述阈值为所述第n频率偏差允许极限值，这里n＝1,2,……N，N≥2。

其次，本发明还提供一种电流传感器参数的在线检测方法，应用于前述任意一种在线检测电路；其中，所述电流传感器输出的标准信号与流过所述电流传感器的电流之间存在函数关系，该函数关系的相关参数即所述电流传感器参数；第n频率分量为所述标准信号测量值中仅包含第n频率的分量；第n频率偏差为所述第n频率分量与第n频率分量理想值的差异；阈值为所述第n频率偏差允许极限值，这里n＝1，2，……N，N≥2。

所述方法包含以下步骤：