CN108445439A - 一种电能计量校准装置及校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电能计量校准装置，该装置包括有：高精度计量设备，稳压源，主控板，两个负载；所述稳压源稳压后提供给高精度计量设备及待校准设备，主控板由高精度计量设备供电，并读取高精度计量设备当前的电参数；两个负载并联于高精度计量设备上，且高精度计量设备接于待校准设备；所述主控板接于待校准设备。本发明适用于任何负载进行校准，设备采购成本低，校准无需人工干预全自动进行，校准时间短。

Description

一种电能计量校准装置及校准方法

技术领域

本发明属于电能计量技术领域，特别涉及电子产品的电能计量校准装置及方法。

背景技术

随着物联网的普及，使得消费类产品也纷纷进入物联网时代，全面向智能化升级，从初期的联网控制，到电能计量监测，再到故障预警与节能智慧管理，新的刚需功能应运而生，电能计量开始崭露头角，唱起主角。

面对越来越高的精度要求，在免校准芯片满足不了精度要求时，如何进行整机校准并简化校准流程成为我们需要研究的问题。

众所周知高精度计量设备的校准是相当的耗时耗力的，需要有高精度信号源且信号源几万到十几万不等，每台高精度计量设备都需人工进行信号的接入并校准，设备成本及人力资源都很高，这对于需求碎片化规格不统一的消费类产品来说，效益并不高。

如专利申请201510578446.7所公开的一种电能计量装置及应用其的家用电器，本发明通过设置与计量电路连接的控制器，并使得控制器根据所述计量电路获取的电压参数和电流参数以及所述电压参数标准值和电流参数标准值计算校准参数，并在工作模式下基于所述校准参数对计量电路获取的电压参数和电流参数进行校准，使得不需要大型校准装置，仅需要电源和标准负载就可以自动进行校准，由此，大大简化了电能计量装置的校准过程，提高了效率，降低了成本。

然而，该电能计量装置通过控制器对计量电路获取的电压参数和电流参数与所述电压参数标准值和电流参数标准值计算校准参数进行对比，并在工作模式下基于所述校准参数对计量电路获取的电压参数和电流参数进行校准，对于不同的电子设备，需要提前获知电压标准值和电流标准值，而且要有标准的负载进行校准，受到很大的局限，并不能针对不同的产品进行校准，适应性很小，不能满足多种产品的校准需求。

发明内容

基于此，因此本发明的首要目地是提供一种电能计量校准装置及校准方法，该装置及方法解决了以上问题，无需特定信号源，可选用任意负载作为信号源，其设备成本低。

本发明的另一个目地在于提供一种电能计量校准装置及校准方法，该装置及方法校准时间短，精度高，对于生产厂商来说简化了繁琐的校准步骤，及高额的设备采购。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种电能计量校准装置，其特征在于该装置包括有：高精度计量设备，稳压源，主控板，两个负载；所述稳压源稳压后提供给高精度计量设备及待校准设备，主控板由高精度计量设备供电，并读取高精度计量设备当前的电参数；两个负载并联于高精度计量设备上，且高精度计量设备接于待校准设备；所述主控板接于待校准设备。

所述电参数即电流有效值、电压有效值、有功功率等参数(适用于高精度计量设备中所有成线性变化的电信号。)

进一步，所述两个负载，分别串联接有继电器，且所述继电器并联接于高精度计量设备和主控板；负载1串接有继电器1，负载2串接有继电器2。

进一步，所述主控板通过UART TX接于待校准设备，所述高精度计量设备为电表。所述UART TX仅为一种通讯方式，可替换为其他任何通讯方式。

所述电表的精度将决定整个装置的精度，如采用精度为1.0(包括)以下的高精度电表，以有效提供校准的精度。

一种电能计量校准，其特征在于该方法包括如下步骤：

101、将待校准设备接入校准装置，并开启稳压源给通电；

102、主控板开启继电器1和负载1工作，待校准设备通过UART TX给主控板发送同步命令，此时待校准设备读取自身计量芯片中的电参数AD值，并标记为电参数AD值1；

103、主控板读取高精度计量设备的电参数，并标记为电参数1；

104、待校准设备通过UART TX向主控板发送读取命令，主控板通过UART RX向待校准设备发送电参数，获得系数＝电参数1/电参数AD值1；所述UART RX仅为一种通讯方式，可替换为其他任何通讯方式。

105、主控板开启继电器2负载2工作；

106、待校准设备通过UART TX向主控板发送同步命令，此时待校准设备读取自身计量芯片中的电参数AD值，并标记为电参数AD值2；

107、主控板读取高精度计量设备的电参数，并标记为电参数2；

108、待校准设备通过UART TX向主控板发送读取命令，主控板通过UART RX向待校准设备发送电参数；

109、判断待校准设备系数*电参数AD值2在允许误差范围内是否等于电参数2；若待校准设备系数*电参数AD值2＝电参数2，则系数正确，保存系数；若待校准设备系数*电参数AD值2在允许误差范围内≠电参数2则系数错误，提示校准不成功。

该方法进一步包括：系数正确，保存系数，待校准设备通过UART TX向主控板发送校准成功信号，主控板绿灯亮起标示校准成功；系数错误，待校准设备通过UART TX向主控板发送校准不成功信号，主控板红灯亮起标示校准不成功。

本发明所实现的电能计量校准装置，适用于任何负载进行校准，设备采购成本低，校准无需人工干预全自动进行，校准时间短。

同时，本发明校准时间短，精度高，对于生产厂商来说简化了繁琐的校准步骤，及高额的设备采购。

附图说明

图1是本发明所实施的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1，为本发明所实现的电能校准装置，如图1所示该装置由市电供电，经由稳压源(通常是220V电源)稳压后提供给高精度计量设备及待校准设备。主控板由高精度计量设备引出的DC3.3V供电，通过485通讯并按照高精度计量设备规约去读取高精度计量设备当前的电参数(485通讯仅为一种通讯方式，可替换为其他任何通讯方式)。高精度计量设备的精度将决定整个装置的精度。电参数即电流有效值、电压有效值、有功功率等参数(适用于高精度计量设备中所有成线性变化的电信号。)

下面具体介绍整个装置的操作流程，在待校准设备(如插座)如图1所示接入系统并开启220V稳压源给系统通电后，主控板开启继电器1负载1工作，待校准设备通过UART TX给主控板发送同步命令，此时待校准设备读取自身计量芯片中的电参数AD值(标记为电参数AD值1)，同时主控板读取高精度计量设备的电参数(标记为电参数1)，等待待校准设备通过UART TX向主控板发送读取命令。主控板通过UART RX向待校准设备发送电参数，获得系数＝电参数1/电参数AD值1。

获取系数后，接下来的操作用于验证该系数的准确性，主控板开启继电器2负载2工作，待校准设备通过UART TX向主控板发送同步命令，此时待校准设备读取自身计量芯片中的电参数AD值(标记为电参数AD值2)，同时主控板读取高精度计量设备的电参数(标记为电参数2)，等待待校准设备通过UART TX向主控板发送读取命令。主控板通过UART RX向待校准设备发送电参数，若待校准设备系数*电参数AD值2＝电参数2(或者在允许误差范围内)则系数正确，保存系数，待校准设备通过UART TX向主控板发送校准成功信号，主控板绿灯亮起标示校准成功。若待校准设备系数*电参数AD值2≠电参数2(或者不在允许误差范围内)则系数错误，待校准设备通过UART TX向主控板发送校准不成功信号，主控板红灯亮起标示校准不成功。

如上所述，该装置适用于任何负载进行校准，设备采购成本低，校准无需人工干预全自动进行，校准时间短。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电能计量校准装置，其特征在于该装置包括有：高精度计量设备、稳压源、主控板、两个负载，所述稳压源稳压后提供给高精度计量设备及待校准设备，主控板由高精度计量设备供电，并读取高精度计量设备当前的电参数；两个负载并联于高精度计量设备上，且高精度计量设备接于待校准设备；所述主控板接于待校准设备。

2.如权利要求1所述的电能计量校准装置，其特征在于所述两个负载，分别串联接有继电器，且所述继电器并联接于高精度计量设备和主控板；负载1串接有继电器1，负载2串接有继电器2。

3.如权利要求1所述的电能计量校准装置，其特征在于所述主控板通过UART TX接于待校准设备；所述高精度计量设备为电表。

4.如权利要求3所述的电能计量校准装置，其特征在于所述电表，采用精度为包括1.0以下的高精度电表，以有效提供校准的精度。

5.一种电能计量校准，其特征在于该方法包括如下步骤：

101、将待校准设备接入校准装置，并开启稳压源给通电；

102、主控板开启继电器1和负载1工作，待校准设备通过UART TX给主控板发送同步命令，此时待校准设备读取自身计量芯片中的电参数AD值，并标记为电参数AD值1；

103、主控板读取高精度计量设备的电参数，并标记为电参数1；

104、待校准设备向主控板发送读取命令，主控板向待校准设备发送电参数1，获得系数＝电参数1/电参数AD值1；

105、主控板开启继电器2负载2工作；

106、待校准设备向主控板发送同步命令，此时待校准设备读取自身计量芯片中的电参数AD值，并标记为电参数AD值2；

107、主控板读取高精度计量设备的电参数，并标记为电参数2；

108、待校准设备通过UART TX向主控板发送读取命令，主控板通过UARTRX向待校准设备发送电参数；

109、判断待校准设备系数*电参数AD值2在允许误差范围内是否等于电参数2；若待校准设备系数*电参数AD值2＝电参数2，则系数正确，保存系数；若待校准设备系数*电参数AD值2在允许误差范围内≠电参数2，则系数错误，提示校准不成功。

6.如权利要求5所述的电能计量校准方法，其特征在于该方法进一步包括：系数正确，保存系数，待校准设备通过UART TX向主控板发送校准成功信号，主控板绿灯亮起标示校准成功；系数错误，待校准设备通过UART TX向主控板发送校准不成功信号，主控板红灯亮起标示校准不成功。