[发明专利]一种可变速率的电能表计量用四象限乘法器

权利要求书

1.一种可变速率的电能表计量用四象限乘法器，其特征在于：包括多个输入通道、至少一个多位元乘法器(4)和整周波累加求平均电路(5)，所述的每个输入通道均由模数转换器(1)、一级滤波器(2)和相关校正电路(3)依次串联连接，所述的输入通道包括电流输入通道和电压输入通道，电流输入通道和电压输入通道的相关校正电路(3)连接到乘法器(4)，乘法器(4)连接到整周波累加求平均电路(5)，输入通道的输入信号经模数转换器(1)转换成数字信号，再经过一级滤波器(2)和相关校正电路(3)的处理后通过乘法器(4)相乘，再经整周波累加求平均电路(5)滤除交流成分后得到功率输出信号。

2.根据权利要求1所述的一种可变速率的电能表计量用四象限乘法器，其特征在于：还包括ADC采样率自动调整电路(6)，电压输入通道的相关校正电路(3)连接到ADC采样率自动调整电路(6)，ADC采样率自动调整电路(6)连接到电压输入通道的模数转换器(1)输出端，通过ADC采样率自动调整电路(6)，当输入工频频率变化时，采样率随之调整。

3.根据权利要求2所述的一种可变速率的电能表计量用四象限乘法器，其特征在于：所述的ADC采样率自动调整电路(6)包括基波滤波器(601)、采样点计算电路(602)和采样时钟调整电路(603)，所述的相关校正电路(3)连接到基波滤波器(601)，基波滤波器(601)连接到采样点计算电路(602)，采样点计算电路(602)连接到采样时钟调整电路(603)，采样时钟调整电路(603)连接到电压输入通道的模数转换器(1)输出端，基波滤波器(601)将工频之外的谐波成分滤除掉，消除谐波对于过零点准确性的影响，采样点计算电路(602)计算两个或者数个过零之间的采样点数量，采样时钟调整电路(603)根据采样点计算电路(602)测量到的采样点数来动态调整采样时钟。

4.根据权利要求1所述的一种可变速率的电能表计量用四象限乘法器，其特征在于：采用公式计量所需要的直流成分的功率，公式如下：

式中，T代表了工频信号的周期，T典型值为20ms，ω为电网频率，其典型值为50Hz；t为时间；N为采样点数；p(t)为有功功率瞬时值，u(t)为电网电压采样值，i(t)为电网电流采样值；U为电压幅度，I为电流幅度；φ为电压和电流的相差；在一个周期内一共N个采样点，N为128、256或512；对于N个采样点做累加并除以N即可得到有功功率。

5.根据权利要求3所述的一种可变速率的电能表计量用四象限乘法器，其特征在于：采样点计算电路(602)计算多个周期的采样点数。

6.根据权利要求3所述的一种可变速率的电能表计量用四象限乘法器，其特征在于：采样时钟调整电路(603)中，对实际测试到的采样点数与工频采样点数存在偏差时，通过调整公式对采样率做出调整，调整公式为Fs2＝Fs1*工频采样点数/当前测试采样点数。