CN103424731A - 电能表的实时时钟校正装置及校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种电能表的实时时钟的校正装置及利用此校正装置对电能表实时时钟快速校正的方法，该电能表的实时时钟的校正装置包括高精度时钟芯片、高精度温度芯片及微控制器，并且该校正装置通过电能表软件编程接口与电能表连接，该校正装置的微控制器通过电能表编程接口采集电能表的实时时钟信号，将此时钟信号与实时时钟校正装置的高精度时钟芯片的时钟信号进行对比得出误差，计算出校正值并写回电能表的微控制器，从而完成电能表实时时钟的校正，通过上述方法可以解决电能表实时时钟校正时间长，稳定度不高的问题，大大提升生产效率。
Description
【技术领域】
本发明属于电子技术领域，特别是指电能表的实时时钟校正装置和校正方法。
【背景技术】
随着智能电网的快速发展，智能电能表内部一般包括实时时钟（RTC）、温度传感器、微控制器（MCU）等功能模块，其中RTC的准确度对分时计费等关键计量数据有决定性的影响。由于电能表的RTC时钟源来自外置的32.768kHz的晶体振荡器，该元件输出的时钟频率会随外界温度的变化而改变，而不是准确的32.768kHz，因此长时间的累积误差可能造成用电用户与电力运营部门之间的纠纷，因此现代的智能电能表要求对RTC提供准确的校正。但在实际生产中，普通的RTC校正方法对电能表的温度及RTC校正的环境要求比较高，且工序比较复杂，直接影响了生产效率。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种电能表的实时时钟校正装置和校正方法，用以解决现有的实时时钟校正方法对电能表的温度及实时时钟校正的环境要求比较高，且工序比较复杂的问题。
为实现上述目的，实施本发明的电能表的实时时钟的校正装置包括高精度时钟芯片、高精度温度芯片及微控制器，并且该校正装置通过电能表软件编程接口与电能表连接，该校正装置的微控制器通过电能表编程接口采集电能表的实时时钟信号，将此时钟信号与实时时钟校正装置的高精度时钟芯片的时钟信号进行对比得出误差，计算出校正值并写回电能表的微控制器，从而完成电能表实时时钟的校正。
依据上述主要特征，该电能表的编程接口上扩展有一个实时时钟输出口，让其输出电能表的RTC信号，实时时钟校正装置通过此实时时钟输出口获取电能表的实时时钟信号。
为实现上述目的，利用上述的实时时钟校正装置对电能表实时时钟进行校正的方法包括如下步骤：
第一步：对RTC校正装置进行标定，通过将RTC校正装置放置于标定温度环境中，待其时钟元件及芯片都稳定工作时，用高精度温度计对其温度进行标定，用时钟测试测试仪对其RTC进行标定；
第二步：校正电能表的温度和RTC，通过将电能表与RTC校正装置放置于标定温度环境中，待其时钟元件稳定工作后，用RTC校正装置对电能表的RTC进行校正。
依据上述主要特征，该RTC校正装置具备对电能表微控制器进行编程的功能，该RTC校正装置在下载程序的操作中连续完成对电能表微控制器编程和RTC校正。
依据上述主要特征，该RTC校正装置标定一次后，后续不需要再标定，能循环使用。
依据上述主要特征，对RTC校正装置进行标定的步骤具体是通过将RTC校正装置、时钟测试仪与高精度温度计放置于标定温度环境中，待其时钟元件及芯片都稳定工作之后，读出RTC校正装置的内部高精度温度芯片温度，与高精度温度计比较，修正RTC校正装置的内部高精度温度芯片的温度值，之后用时钟测试仪采集RTC校正装置内部高精度时钟芯片的时钟信号，根据误差，将RTC校正装置内部高精度时钟芯片的时钟信号修正到频率为1Hz。
依据上述主要特征，用RTC校正装置对电能表的RTC进行校正具体包括如下步骤：
（1）将电能表和RTC校正装置放置于标定温度(25±5℃)环境中，待电能表时钟元件及芯片都稳定工作；
（2）选中RTC校正装置的软件下载和RTC校正功能；
（3）使用RTC校正装置对电能表进行软件下载和校正功能；
（4）RTC校正装置读取电能表MCU内部温度传感器的温度值；
（5）RTC校正装置根据内部高精度测温芯片的实际温度值与表内温度值得出温度校正值；
（6）RTC校正装置将温度校正值写入电能表MCU的快闪存储器（FLASH）的固定位置；
（7）RTC校正装置通过电能表编程接口扩展的RTC信号口采集电能表的RTC信号；
（8）RTC校正装置将捕捉到的RTC信号，与RTC装置内部高精度时钟芯片的RTC信号作比较，得出RTC误差；
（9）.RTC校正装置根据误差和公式，计算出需要RTC校正值，写入电能表MCU的FLASH的固定位置。
与现有技术相比较，实施本发明的电能表RTC校正装置可以解决电能表实时时钟校正时间长，稳定度不高的问题，大大提升生产效率。
【附图说明】
图1为实施本发明的RTC校正装置的架构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，为实施本发明的RTC校正装置的架构示意图，该RTC校正装置包括高精度时钟芯片、高精度温度芯片及微控制器，并且该校正装置通过电能表软件编程接口与电能表连接，在具体实施时，该电能表的编程接口上扩展有一个实时时钟输出口，让其输出电能表的RTC信号，实时时钟校正装置通过此实时时钟输出口获取电能表的实时时钟信号。
另外，在具体实施过程中，还需配合使用时钟测试仪与高精度温度计。其中时钟测试仪是用于修正RTC校正装置中的高精度时钟芯片，高精度温度计是用于修正RTC校正装置中的高精度温度芯片。RTC校正装置通过电能表软件编程接口获取电能表的温度及RTC信号，RTC校正装置计算出校正值后写回电能表MCU（微控制器）中固定的快闪存储器（FLASH）位置。
利用上述的RTC校正装置对电能表的实时时钟进行校正的具体方法和步骤如下：
第一步：对RTC校正装置进行标定，其具体是通过将RTC校正装置、时钟测试仪与高精度温度计放置于标定温度(25±5℃)环境中，待其时钟元件及芯片都稳定工作之后，读出RTC校正装置的内部高精度温度芯片温度，与高精度温度计比较，修正RTC校正装置的内部高精度温度芯片的温度值，之后用时钟测试仪采集RTC校正装置内部高精度时钟芯片的时钟信号(1Hz)，根据误差，将RTC校正装置内部高精度时钟芯片的时钟信号修正到频率为1Hz。
第二步：对电能表的RTC快速校正，具体包括如下步骤：
（1）将电能表和RTC校正装置放置于标定温度(25±5℃)环境中，待电能表时钟元件及芯片都稳定工作；
（2）选中RTC校正装置的软件下载和RTC校正功能；
（3）使用RTC校正装置对电能表进行软件下载和校正功能；
（4）RTC校正装置读取电能表MCU内部温度传感器的温度值；
（5）RTC校正装置根据内部高精度测温芯片的实际温度值与表内温度值得出校正温度值；
（6）RTC校正装置将温度校正值写入电能表MCU的FLASH的固定位置；
（7）RTC校正装置通过电能表编程接口扩展的RTC信号口采集电能表的RTC信号(1HZ频率时钟信号)；
（8）RTC校正装置将捕捉到的RTC信号，与RTC装置内部高精度时钟芯片的RTC信号作比较，得出RTC误差；
（9）RTC校正装置根据误差和公式，计算出需要RTC校正值，写入电能表MCU的FLASH的固定位置。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种电能表的实时时钟的校正装置，其特征在于该电能表的实时时钟的校正装置包括高精度时钟芯片、高精度温度芯片及微控制器，并且该校正装置通过电能表软件编程接口与电能表连接，该校正装置的微控制器通过电能表编程接口采集电能表的实时时钟信号，将此时钟信号与实时时钟校正装置的高精度时钟芯片的时钟信号进行对比得出误差，计算出校正值并写回电能表的微控制器，从而完成电能表实时时钟的校正。
2.如权利要求1所述的电能表的实时时钟的校正装置，其特征在于：该电能表的编程接口上扩展有一个实时时钟输出口，让其输出电能表的实时时钟信号，实时时钟校正装置通过此实时时钟输出口获取电能表的实时时钟信号。
3.一种利用权利要求1所述的实时时钟校正装置对电能表实时时钟进行校正的方法，包括如下步骤：
第一步：对实时时钟校正装置进行标定，通过将实时时钟校正装置放置于标定温度环境中，待其时钟元件及芯片都稳定工作时，用高精度温度计对其温度进行标定，用时钟测试仪对其实时时钟进行标定；
第二步：校正电能表的温度和实时时钟，通过将电能表与实时时钟校正装置放置于标定温度环境中，待其时钟元件稳定工作后，用实时时钟校正装置对电能表的实时时钟进行校正。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：该实时时钟校正装置具备对电能表微控制器进行编程的功能，该实时时钟校正装置在下载程序的操作中连续完成对电能表微控制器编程和实时时钟校正。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：该实时时钟校正装置标定一次后，后续不需要再标定，能循环使用。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于：对实时时钟校正装置进行标定的步骤具体是通过将实时时钟校正装置、时钟测试仪与高精度温度计放置于标定温度环境中，待其时钟元件及芯片都稳定工作之后，读出实时时钟校正装置的内部高精度温度芯片温度，与高精度温度计比较，修正实时时钟校正装置的内部高精度温度芯片的温度值，之后用时钟测试仪采集实时时钟校正装置内部高精度时钟芯片的时钟信号，根据误差，将实时时钟校正装置内部高精度时钟芯片的时钟信号修正到频率为1Hz。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于：用实时时钟校正装置对电能表的实时时钟进行校正具体包括如下步骤：
（1）将电能表和实时时钟校正装置放置于标定温度环境中，待电能表时钟元件及芯片都稳定工作；
（2）选中实时时钟校正装置的软件下载和实时时钟校正功能；
（3）使用实时时钟校正装置对电能表进行软件下载和校正功能；
（4）实时时钟校正装置读取电能表微控制器内部温度传感器的温度值；
（5）实时时钟校正装置根据内部高精度测温芯片的实际温度值与表内温度值得出校正温度值；
（6）实时时钟校正装置将温度校正值写入电能表微控制器的快闪存储器的固定位置；
（7）实时时钟校正装置通过电能表编程接口采集电能表的实时时钟信号；
（8）实时时钟校正装置将捕捉到的实时时钟信号，与实时时钟装置内部高精度时钟芯片的实时时钟信号作比较，得出实时时钟误差；
（9）实时时钟校正装置根据误差和公式，计算出需要实时时钟校正值，写入电能表微控制器的快闪存储器的固定位置。
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