CN104483650B - 一种电表的校表方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电表的校表方法，将外部稳压电源连到电表的电压输入端，一个阻性负载与电表电流端串连连接到稳压电源电压端；用一个校表仪测试输入电压与阻性负载电流；将校表仪上测试所得的电压值与阻性负载电流值通过电表的人机界面输入到电表中；读取电能芯片电压寄存器、电流寄存器以及电压电流相角寄存器，计算电压有效值误差和电流有效值误差后，根据计算所得配置GSU寄存器、GSI寄存器以及调整相角补偿寄存器来实现电压、电流以及功率的校准，从而能够方便准确的进行校表。

Description

一种电表的校表方法
技术领域
本发明涉及一种电表的校表方法。
背景技术
电能的生产与其他产品的生产不同，其特点是发电厂发电、供电部门供电、用户用电，这三个部门连成一个电网系统不间断地工作，互相缺一不可。他们之间如何销售电能、如何经济结算，需要一个计量器具在三个部门之间进行测量，并计算出电能的数量。与生产生活密切相关的电能表是当前计量和经济结算电能的主要工具，它的性能和准确与否，直接关系到国家和用户的经济利益，因此对不合格的电能表进行误差调整显得十分重要。
为保持国民经济生产秩序，维护三方利益，国家制定了《计量法》，把用于贸易核算的电能表列入强制检定范围。电能表校验装置作为对电能表进行误差校验的标准设备，可供电能表生产厂家、供电部门以及计量部门对电子式或感应式电能表进行校验。
传统的“电工式”校表方法是采用电烙铁、螺丝刀等工具对电表进行人工校准，这些工具的使用会对仪表产生碰伤，而且这种校表方式调整精度低，生产重复性差，不利于生产自动化，而且大量人为因素会对产品质量造成影响，不能保证产品的稳定性和可靠性。随着技术的发展，程控式的电表已经出现，这种程控式的电表具有人机界面、可配置寄存器的电能芯片等；因此其电能表校验也已从“电工式”校验到“电子式”校验再到“程控式”校验。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种电表的校表方法，能够方便准确的进行校表。
本发明是这样实现的：一种电表的校表方法，所述电表具有人机界面、具有可配置GSU寄存器、GSI寄存器、相角补偿寄存器的电能芯片，所述校表方法包括；
步骤10、将外部稳压电源连到电表的电压输入端，并将一个阻性负载与电表电流端串连连接到稳压电源电压端；
步骤20、用一个校表仪测试输入电压与阻性负载电流；
步骤30、将校表仪上测试所得的电压值与阻性负载电流值通过电表的人机界面输入到电表中；
步骤40、将输入的电压标记为U理论，输入的电流标记为I理论，电能芯片读取的电压值为U示值，电能芯片读取的电流值为I示值，则
电压有效值误差ErrU＝(U示值-U理论)/U理论，
电流有效值误差ErrI＝(I示值-I理论)/I理论；
(1)电压校准
电压通道增益校正是通过配置电能芯片的GSU寄存器实现，GSU的计算方法如下：
USGain＝-ErrU/(1+ErrU)
如果USGain>＝0，则GSU＝INT[USGain*215]，其中INT代表取整数，
否则USGain<0，则GSU＝INT[216+USGain*215]；
根据计算结果配置电能芯片的GSU寄存器值，实现U示值与U理论一致，从而实现电压校准；
(2)电流校准
电流通道增益校正是通过配置电能芯片的GSI寄存器实现，GSI的计算方法如下：
ISGain＝-ErrI/(1+ErrI)，
如果ISGain>＝0，则GSI＝INT[ISGain*215]，
否则ISGain<0，则GSI＝INT[216+ISGain*215]，
根据计算结果配置电能芯片的GSI寄存器值，实现I示值与I理论一致，从而实现电流校准；
(3)功率校准
由于采用阻性负载进行校准，电压与电流相角为0度，功率因数为100％，有功功率等于势在功率，无功功率为0，理论有功功率P理论＝I理论×U理论，由于经过校准U理论＝U示值，I理论＝I示值，P理论＝I示值×U示值，从芯片内读取的有功功率值为P实际，则有
ErrP＝(P实际-P理论)/P实际，
电压电流角差为a＝Arcsin(-ErrP)，
调整电能芯片的相角补偿寄存器PHSU＝0x80-a/0.017578°，从而实现功率校准，电能校准也完成。
本发明具有如下优点：提供一种电表的新校表方法，通过人机界面输入校表仪测得的输入电压值与阻性负载电流值，计算电压有效值误差和电流有效值误差后，再计算GSU、GSI以及电压电流角差，根据计算所得配置电能芯片的GSU寄存器、GSI寄存器以及调整相角补偿寄存器来实现电压、电流以及功率的校准，从而能够方便准确的进行校表。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明方法的流程框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的电表的校表方法，所述电表具有人机界面、具有可配置GSU寄存器、GSI寄存器、相角补偿寄存器的电能芯片，所述校表方法包括；
步骤10、将外部稳压电源连到电表的电压输入端，并将一个阻性负载与电表电流端串连连接到稳压电源电压端；
步骤20、用一个校表仪测试输入电压与阻性负载电流；校表仪是一个低误差高精度的仪器，用来测试负载的电压和电流值；
步骤30、将校表仪上测试所得的电压值与阻性负载电流值通过电表的人机界面输入到电表中；
步骤40、将输入的电压标记为U理论，输入的电流标记为I理论，电能芯片读取的电压值为U示值，电能芯片读取的电流值为I示值，则
电压有效值误差ErrU＝(U示值-U理论)/U理论，
电流有效值误差ErrI＝(I示值-I理论)/I理论；
(1)电压校准
电压通道增益校正是通过配置电能芯片的GSU寄存器实现，GSU的计算方法如下：
USGain＝-ErrU/(1+ErrU)
如果USGain>＝0，则GSU＝INT[USGain*215]，
否则USGain<0，则GSU＝INT[216+USGain*215]，其中INT代表取整数；
根据计算结果配置电能芯片的GSU寄存器值，实现U示值与U理论一致，从而实现电压校准；
(2)电流校准
电流通道增益校正是通过配置电能芯片的GSI寄存器实现，GSI的计算方法如下：
ISGain＝-ErrI/(1+ErrI)，
如果ISGain>＝0，则GSI＝INT[ISGain*215]，
否则ISGain<0，则GSI＝INT[216+ISGain*215]，
根据计算结果配置电能芯片的GSI寄存器值，实现I示值与I理论一致，从而实现电流校准；
(3)功率校准
由于采用阻性负载进行校准，电压与电流相角为0度，功率因数为100％，有功功率等于势在功率，无功功率为0，理论有功功率P理论＝I理论×U理论，由于经过校准U理论＝U示值，I理论＝I示值，P理论＝I示值×U示值，从芯片内读取的有功功率值为P实际，则有
ErrP＝(P实际-P理论)/P实际，
电压电流角差为a＝Arcsin(-ErrP)，
调整电能芯片的相角补偿寄存器PHSU＝0x80-a/0.017578°，从而实现功率校准，电能校准也完成。
综上所述，本发明提供一种电表的新校表方法，通过人机界面输入校表仪测得的输入电压值与阻性负载电流值，计算电压有效值误差和电流有效值误差后，再计算GSU、GSI以及电压电流角差，根据计算所得配置电能芯片的GSU寄存器、GSI寄存器以及调整相角补偿寄存器来实现电压、电流以及功率的校准，从而能够方便准确的进行校表。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (1)

1.一种电表的校表方法，其特征在于：所述电表具有人机界面、具有可配置GSU寄存器、GSI寄存器、相角补偿寄存器的电能芯片，所述校表方法包括；
步骤10、将外部稳压电源连到电表的电压输入端，并将一个阻性负载与电表电流端串连连接到稳压电源电压端；
步骤20、用一个校表仪测试输入电压与阻性负载电流；
步骤30、将校表仪上测试所得的电压值与阻性负载电流值通过电表的人机界面输入到电表中；
步骤40、将输入的电压标记为U理论，输入的电流标记为I理论，电能芯片读取的电压值为U示值，电能芯片读取的电流值为I示值，
则电压有效值误差ErrU＝(U示值-U理论)/U理论，
电流有效值误差ErrI＝(I示值-I理论)/I理论；
(1)电压校准
电压通道增益校正是通过配置电能芯片的GSU寄存器实现，GSU的计算方法如下：
USGain＝-ErrU/(1+ErrU)
如果USGain>＝0，则GSU＝INT[USGain*215]，其中INT代表取整数，
否则USGain<0，则GSU＝INT[216+USGain*215]；
根据计算结果配置GSU寄存器值，实现U示值与U理论一致，从而实现电压校准；
(2)电流校准
电流通道增益校正是通过配置电能芯片的GSI寄存器实现，GSI的计算方法如下：
ISGain＝-ErrI/(1+ErrI)，
如果ISGain>＝0，则GSI＝INT[ISGain*215]，
否则ISGain<0，则GSI＝INT[216+ISGain*215]，
根据计算结果配置电能芯片的GSI寄存器值，实现I示值与I理论一致，从而实现电流校准；
(3)功率校准
由于采用阻性负载进行校准，电压与电流相角为0度，功率因数为100％，有功功率等于势在功率，无功功率为0，理论有功功率P理论＝I理论×U理论，由于经过校准U理论＝U示值，I理论＝I示值，P理论＝I示值×U示值，从芯片内读取的有功功率值为P实际，则有
ErrP＝(P实际-P理论)/P实际，
电压电流角差为a＝Arcsin(-ErrP)，
调整电能芯片的相角补偿寄存器PHSU＝0x80-a/0.017578°，从而实现功率校准，电能校准也完成。
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