[发明专利]基于SOC芯片电表的MCU内置基准温度补偿方法

摘要

本发明公开了一种基于SOC电表方案的MCU内置基准温度补偿方法。该方法首先测量得到内置基准及误差与温度的关系数据，再通过计算得到内置基准校正所需的微调因子与温度的对应关系，并将相关数据点存储起来，建立补偿数据表格以供查表使用；然后通过使用MCU微控制器的片上温度传感器定时读取片上温度，并采用查表和插值相结合的方法计算该温度下的内置基准微调因子；最后使用计算得到的微调因子设置内置基准数字调节寄存器的值，以补偿由于温度变化造成的内置基准的波动。本发明克服了温度效应对基准电压、A/D转换结果及电能测量精度的影响,简化了后续的温度补偿处理环节,可操作性强、成本低、稳定性好，可广泛应用于基于嵌入式SOC方案的电能计量领域中。

主权项

一种基于SOC芯片电表的MCU内置基准温度补偿方法，包括以下步骤：（1）.建立温度补偿数据表：a.将电表置于温度点T的环境中工作；b.测量并记录MCU内置基准的输出电压值，记为u(T)；c.计算MCU内置基准电压误差e(T)，适用公式为：e(T)=u(T)‑u0，式中u0为MCU内置基准在室温时的标定输出值，可从MCU技术特性手册中查到； d. 计算MCU内置基准的电压补偿值，适用公式为：r(T)=r0‑e(T)/m，式中，r0为MCU内置基准校准寄存器的电压初始值，e(T)为步骤c计算得到的MCU内置基准的电压误差，m为MCU内置基准的最小校正电压，该m值从MCU技术手册中查到；在电表工作环境可能到达的温度范围，将数据(T, r(T))用一个一维数组表示并按照温度由小到大依序存放得到温度补偿数据表，其中T是指电表工作环境可能到达的温度范围内的任一温度点；r(T)是对应于该温度点MCU内置基准的电压补偿值；线性插值计算得到MCU内置基准在当前温度下的微调因子：读取SOC芯片片上温度，对于当前温度值TC可以从所述温度补偿数据表中查到与该温度值TC相邻的两个补偿数据点(Ta,ra)和(Tb,rb)，并以此两点进行线性插值得到MCU内置基准在当前温度下的微调因子rc，插值公式为rc=ra+(rb‑ra)×(Tc‑Ta)/(Tb‑Ta)；（3）用步骤（2）得到的微调因子对MCU内置基准当前的电压进行补偿；（4）重复步骤（2）和（3），并且每隔一定时间进行一次，用于电表在工作过程中一直得到MCU内置基准温度补偿。