[发明专利]同时计量三相/单相基波电能和谐波电能的方法及其电能表

权利要求书

1、本发明提出一种同时计量三相/单相基波电能和谐波电能的方法，包括预处理阶段、采样阶段及计算阶段三大步骤。

所说的预处理阶段包括：

11)设定每周期的采样点数N+1、信号的采样周期T_s和准同步算法阶次h，

12)根据上述参数计算准同步算法的系数α(h，k)，β_a(h，k)和β_b(h，k)，并将它们以表格的形式分别固化在EPROM中。

13)将掉电保护存贮器(为E²PROM、FLASHLRAM等)作清零处理；

所说的采样阶段包括：

21)采用同时采样分时转换技术采集三相/单相电压和电流数据，

22)采用准同步算法计算总功率P，

23)采用准同步算法和付立叶级数理论计算基波功率P₁；

注：21)、22)、23)步是同时进行的。

所说的计算阶段包括：

31)根据总功率P和基波功率P₁，计算谐波功率P_h

32)计算当前工作周期t_ω大小

33)根据P₁、P_n和t_ω计算当前工作周期的基波电能W₁和谐波电能W_h，

34)累加基波电能和谐波电能。

35)显示基波电能和谐波电能。

36)返回到采样阶段。

2、一种采用如权利要求1所述方法的电能表，其特征在于包括将来自电网的三相电压和三相电流变换成适合于后续电子电路处理的模拟信号的信号变换电路，将所说模拟信号进行同时采样分时转换的适合微处理器处理成数字信号的模拟转换电路，对所说数字信号进行计算与处理得基波电能和谐波电能的单片机电路，将基波电能和谐波电能进行显示的显示电路以及预先固化在贮存器中的计算程序。

3、如权利要求2所述的电能表，其特征在于，所说的信号变换电路，包括电压互感器、电流互感器及运算放大器，所说的模数转换电路包括采样保持器，模拟开关、模数转换器；所说的单片机电路包括CPU微处理器8098或80C196单片机、掉电保护存贮器，程序存贮器，数据存贮器，译码器，锁存器，A/D接口电路、掉电检测电路，多锁位数据保护电路以及复位电路组成、所说的显示电路包括显示控制器、段驱动器、位扫描电路、位驱动器如数码管。

4.如权利要求3所说的电能表，其特征在于，所说的模拟转换电路，包括分别与三相电压、三相电流信号相连六个采样保持器，与采样保持器相连的一个模拟开关，与模拟开关相连的一个模数转换器。

5.如权利要求3所说的电能表，其特征在于所说的模数转换电路包括与三相电压信号和三相电流信号相连的两个模拟开关，二个采样保持器，同时与二个采样保持器相连的第三个模拟开关，和与第三个模拟开关相连的模数转换器。

6.如权利要求2所说的电能表，其特征在于还包括对基波电能和谐波电能进行多锁位数据保护电路和抗干扰电路。

7.如权利要求6所说的电能表，其特征在于所说的多锁位数据保护电路包括产生三个锁位信号(HSO.0、HSO.1、HSO.2)和锁位清除功能的电路(使用单片机中的高速输出电路HSO)，与三个锁位信号和地址线A14相连的两个或门，与写总线WR、62257片选信号相连的一个或门以及与前述或门相连的两个或门，最后一个或门的输出62256WE作为数据存贮器62256的写使能信号。