CN102279313A - 一种焊接后可校准电能表的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接后可校准电能表的方法及其装置，焊接前通过短接校表跳线的方式进入厂内模式的生产状态，焊接后对电能表进行上掉电操作，通过电能表检测到交流电上电后，内部软件计时器开始启动并在液晶显示屏上动态显示计时值，操作人员在计时器到达特定数值时，对进行电能表掉电操作，电能表的掉电检测电路会检测到掉电发生，如果此时的计时器值满足条件，则电能表进行校准状态，再对电能表接上标准源，即触发一次自动校准操作，以完成校准，此技术可以解决电能表盖焊接后不能进行校准的问题。

Description

一种焊接后可校准电能表的方法及其装置

技术领域

本发明涉及电能表装置，尤其涉及一种焊接后可校准电能表的方法及其装置。

背景技术

低成本简单电子式电能表的特点是成本低、无按键输入以及无外部通讯接口。根据电能表的表壳连接方式，分为可拆型和不可拆型，如果电能表为可拆型，则校准流程简单：直接拆开电能表，经过校准、验表及电量清零操作，再固定上盖即可。

某些国家使用的电能表为不可拆型，其中大部分采用焊接，如超声波焊接，除非破坏表壳，否则电能表上盖无法打开，以利于电能表数据的安全。因此，没有通讯接口的电表在超声焊以后，均不能进行再次校准。

然而，超声波焊接时，电能表会受到一个短时的高频震动，该震动对电能表的采样器件如锰铜分流器阻值等可能产生微小变化，导致电能表的计量精度发生变化。根据实际生产的数据统计，大约有10%的电能表在经过超声焊以后，精度超过了生产内控指标，需要重新校准。但因为表盖被焊接不能打开而无法实现。

因此，现有技术有待于完善和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在焊接后不破坏表壳的情况下即可进行校准电能表的方法及其电能表装置。

本发明的技术方案如下：

一种焊接后可校准电能表的方法，其中，包括以下步骤：

A，在电能表内部设置：一用于记录电能表上电时长的计时器，一用于显示计时器读数及状态编号的显示模块，以及一处理单元；

B, 焊接前，对电能表进行短接校表跳线进入厂内模式的生产状态；

C, 焊接后，对所述电能表进行上电操作，设置进入校准状态的上电时长为T3，根据显示模块读取所述计时器的上电时长T，当T=T3时掉电，电能表进入校准状态，接上标准源后，所述处理单元自动进行校准；

D，校准完成后，退出厂内模式，恢复正常模式。

所述的一种焊接后可校准电能表的方法，其中，所述的步骤C里还包括：

C1，电能表进入校准状态，接上标准源后，设置激活所述处理单元自动校准的上电时长为T1，当T=T1时掉电，所述处理单元自动进行校准。

所述的一种焊接后可校准电能表的方法，其中，电能表进入校准状态前，所述的上电操作使用80%～110%的标准电压。

所述的一种焊接后可校准电能表的方法，其中，所述的步骤C还包括：

C2，电能表进入校准状态，接上标准源后，处理单元按照公式：Gain = Pstd*Gain1/P1计算出新的功率增益值，并保存该值，完成电能表校准；

上式中 Pstd为标准源功率，即标准电压*标准电流；

P1为校准前电能表处理单元计算得到的功率；

Gain1为校准前的功率增益。

所述的一种焊接后可校准电能表的方法，其中，在生产状态和校准状态之间还包括有一个切换状态，设置进入切换状态的上电时长读数为T2，当T=T2时掉电，电能表进入切换状态。

所述的一种焊接后可校准电能表的方法，其中，电能表只能从切换状态里退出厂内模式，即在切换状态时，设置退出厂内模式的上电时长读数为T4，当T=T4时掉电，电能表退出厂内模式。

一种焊接后可校准的电能表装置，其中，包括记录电能表上电时长的计时器，显示计时器读数及状态编号的显示模块以及一处理单元，所述的计时器、显示模块分别与处理单元连接，所述的处理单元根据计时器的上电时长信号判断进行校准。

所述的一种焊接后可校准的电能表装置，其中，所述的状态编号共有三种，分别代表生产状态、切换状态和校准状态。

所述的一种焊接后可校准的电能表装置，其中，所述的处理单元通过上掉电的方式，进行状态切换。

所述的一种焊接后可校准的电能表装置，其中，所述的计时器读数为零开始每秒递增的读数，每一次上电，计时器重新从零开始读数。

虽然电能表没有专门输入接口进行校准触发，但是电能表本身具备掉电检测电路，用来判断电能表是否接上交流电（电压范围为80%-110%标准电压）。本方案就是电能表在检测到交流电上电后，内部软件计时器开始启动并在液晶显示屏上动态显示计时值，操作人员在计时器到达特定数值时，对进行电能表掉电操作，电能表的掉电检测电路会检测到掉电发生，如果此时的计时器值满足条件，则电能表进行状态切换。电能表进入校准状态后，当上电达到一定时间，电能表将触发一次自动校准操作（如同此时短接了校表跳线, 短接校表跳线会同时产生二个效果，一个是使电能表进入到厂内模式的生产状态，另一个是触发自动校准操作。校准完后如果没有其他的操作，会仍然处于生产状态。），以完成校准。

此技术可以解决电能表盖被焊接上不能进行校准的问题。

附图说明

图1为本发明一种焊接后可校准的电能表及其实现方法的模块示意图。

图2为本发明一种焊接后可校准的电能表及其实现方法的原理示意图。

图3为本发明一种焊接后可校准的电能表及其实现方法的状态切换图。

图4为本发明一种焊接后可校准的电能表及其实现方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种焊接后可校准的电能表及其实现方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，为本发明的模块示意图，在电能表内部设置有记录电能表3上电时间的计时器5，显示计时器读数及状态编号的显示模块6以及一处理单元4，所述的计时器5、显示模块6分别与处理单元4连接，所述的处理单元4根据计时器5的上、掉电时间信号判断进入校准状态。在以下本实施例中，显示模块6为电能表的液晶显示屏。

电能表出厂前，必须进入不能校准的正常模式。否则，存在被不法分子利用来窃电的风险。为了实现本方案，在电能表软件上设计了允许校准的厂内模式，在超声焊前通过在电能表进行短接校表跳线校准，使电能表进入厂内模式，电能表出厂前，需退出厂内模式，焊接后本方案优选设置为仅能进行一次的校准，校准完成后，退出厂内模式。

如图2所示，为本发明一种焊接后可校准的电能表及其实现方法的原理示意图。这是本发明较简单的一种操作方法，在电能表焊接前，通过短接校表跳线进入厂内模式的生产状态，焊接后，通过给电能表上电一定时间T，设置进入校准状态的上电时长为T3，如为5秒。当T=T3=5秒时掉电，则电能表进入校准状态，再次上电时（此时需接上标准源），由处理单元直接进行校准操作，完成后直接退出厂内模式恢复到正常模式。

但是由于此操作简单，可能会由于操作不当进行误判，所以本发明设计了另一种较实用的，有多种切换状态的校准方法。防止操作人员不小心进行了校准操作，浪费焊接后校准的机会。请看图3所示。

如图3所示，厂内模式20包含三种不同的状态，包括生产状态21、切换状态22及校准状态23，不同的状态以不同的数字在液晶显示屏上显示。例如，处于生产状态21时在液晶显示屏上显示数字“1”，处于切换状态22时在液晶显示屏上显示数字“3”，处于校准状态23时在液晶显示屏上显示数字“5”。当然这里的状态数字只是一个表示代码，也可以用其他的数字表示。当处于正常模式时，液晶显示屏上的状态数字消失。当然，正常模式也可以用一个数字来指示。

当进入厂内模式20时，上电即能启动计时器，就从0开始每秒递增计时，液晶显示屏显示其数值，当在生产状态和切换状态时，设置计时器最大读数为6。当计时器达到最大值时仍未掉电，电能表直接返回生产状态21。如果掉电后计时器就停止运作。处理单元根据计时器不同的计时器读数来进行操作，以及切换到不同的状态。

为了更详细地说明计时器的工作模式，请参见图4，

如图4所示，电能表上电后，首先判断当前模式，如果不是厂内模式，则电能表正常运行。否则，进入厂内模式，厂内模式共有三种状态，分别为生产状态21、切换状态22和校准状态23。

进入厂内模式后，计时器首先会进行清零，并将当前状态与计时器数值显示在液晶显示屏上。当前生产状态的指示编号即“1”。计时器以每秒加1的速度进行计数，即T＝T+１，在实施例设定从生产状态21进入切换状态22的上电时计时器的读数为T2=3，当T=T2=3时对电表进行掉电操作，电能表进入切换状态22，上电后显示模块的状态编号会改为切换状态22的指示编号即“3”。如果当T=3时没有掉电，计时器则继续计数，直到T=6时返回生产状态21的初始状态。厂内模式里，每一次上电，计数器都会从0开始计数。

掉电进入切换状态22后，再次上电时，T=0重新计数，计时器仍以每秒加1的速度进行计数，即T＝T+1，本实施例中设定在切换状态22进入校准状态23的上电时计时器的读数为T3=5，即当在切换状态22时如果T=T3=5进行掉电操作，电能表进入校准状态23。

进入校准状态23后，还需再次进行上电（校准时的上电需要用标准源进行操作，其他的上电操作只需80%-110%标准电压即可，当然也可用标准源），本实施例中设定电能表自动激活校准的上电时长为T1=10，当T=T1=10时掉电，触发电能表处理单元启动内部增益计算程序，电能表自动激活校准动作。

如果需要退出到出厂状态，还需要再进行上电操作返回切换状态22，设置返回切换状态22的上电时长为T2=3，当T= T2=3时掉电，电能表返回切换状态22，然后再进行上电操作，在切换状态22下设定退出到出厂模式的上电时长为T4＝3，当T=T4=3时掉电，电能表退出厂内模式，进入出厂状态，再次上电时即可以正常使用。出厂状态时计时器停止工作，不再计数。

在切换状态中，如果是在T=0、1、2、4、6的时候掉电或者T=6还没有掉电，则直接返回到生产状态21的初始状态。

如图1所示，当需要进行校准时，电能表3连接标准源，即输入标准电压、标准电流，然后需要通过短接“校表跳线”或“校准状态上电一定时间”的方法，通知电能表3调整内部的增益并保存，完成校准操作，本实施例中，以“校准状态上电一定时间，如T1”的方法进行校准激活。

即当在电能表3进入校准状态的时候还需设定一个通知电能表3调整内部增益的上电时间T1。T1可以设定为10秒，或其他的数值。在校准状态下如果T=T1=10，则触发电能表启动电能表增益计算程序。由于此时上电使用外部的标准源1，对校准状态的电能表3输入标准电压和标准电流，电能表3的处理单元4按照公式：Gain = Pstd*Gain1/P1计算出新的功率增益值，并保存该值，完成校准。上式中 Pstd为标准源功率 =标准电压*标准电流；P1为校准前电能表处理单元根据功率计算公式直接计算得到的功率；Gain1为校准前的功率增益。

通过标准表2即可检测电能表3的脉冲输出频率是否为标准频率。比如LED灯的脉冲输出，或者输出端口的脉冲输出等均可检测。如果一致或满足正常的范围内，则完成校准操作。退出厂内模式，电能表进入正常模式。

 以上实施例中的T的数值范围以及T1、T2、T3、T4的数值只是其中一种方案，任意的数值能达到同样效果，甚至T1= T2= T3= T4也是可以的。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种焊接后可校准电能表的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A，在电能表内部设置：一用于记录电能表上电时长的计时器，一用于显示计时器读数及状态编号的显示模块，以及一处理单元；

B, 焊接前，对电能表进行短接校表跳线进入厂内模式的生产状态；

C, 焊接后，对所述电能表进行上电操作，设置进入校准状态的上电时长为T3，根据显示模块读取所述计时器的上电时长T，当T=T3时掉电，电能表进入校准状态，接上标准源后，所述处理单元自动进行校准；

D，校准完成后，退出厂内模式，恢复正常模式。

2.根据权利要求1所述的一种焊接后可校准电能表的方法，其特征在于，所述的步骤C里还包括：

C1，电能表进入校准状态，接上标准源后，设置激活所述处理单元自动校准的上电时长为T1，当T=T1时掉电，所述处理单元自动进行校准。

3.根据权利要求1所述的一种焊接后可校准电能表的方法，其特征在于，电能表进入校准状态前，所述的上电操作使用80%～110%的标准电压。

4.根据权利要求1～3所述的一种焊接后可校准电能表的方法，其特征在于，所述的步骤C还包括：

C2，电能表进入校准状态，接上标准源后，处理单元按照公式：Gain = Pstd*Gain1/P1计算出新的功率增益值，并保存该值，完成电能表校准；

上式中 Pstd为标准源功率，即标准电压*标准电流；

P1为校准前电能表处理单元计算得到的功率；

  Gain1为校准前的功率增益。

5.根据权利要求2所述的一种焊接后可校准电能表的方法，其特征在于，在生产状态和校准状态之间还包括有一个切换状态，设置进入切换状态的上电时长读数为T2，当T=T2时掉电，电能表进入切换状态。

6.根据权利要求5所述的一种焊接后可校准电能表的方法，其特征在于，电能表只能从切换状态里退出厂内模式，即在切换状态时，设置退出厂内模式的上电时长读数为T4，当T=T4时掉电，电能表退出厂内模式。

7.一种焊接后可校准的电能表装置，其特征在于，包括记录电能表上电时长的计时器，显示计时器读数及状态编号的显示模块以及一处理单元，所述的计时器、显示模块分别与处理单元连接，所述的处理单元根据计时器的上电时长信号判断进行校准。

8.根据权利要求７所述的一种焊接后可校准的电能表装置，其特征在于，所述的状态编号共有三种，分别代表生产状态、切换状态和校准状态。

9.根据权利要求8所述的一种焊接后可校准的电能表装置，其特征在于，所述的处理单元通过上掉电的方式，进行状态切换。

10.根据权利要求７所述的一种焊接后可校准的电能表装置，其特征在于，所述的计时器读数为零开始每秒递增的读数，每一次上电，计时器重新从零开始读数。

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