CN113433509B

CN113433509B - 计量电表的校准方法、电能表及存储介质

Info

Publication number: CN113433509B
Application number: CN202110753620.2A
Authority: CN
Inventors: 李军; 李想; 宋慧娜; 吴敏; 扶忠权; 贺助理; 李斌; 张宇
Original assignee: Wasion Group Co Ltd
Current assignee: Wasion Group Co Ltd
Priority date: 2021-07-02
Filing date: 2021-07-02
Publication date: 2022-12-02
Anticipated expiration: 2041-07-02
Also published as: CN113433509A

Abstract

本发明公开了一种计量电表的校准方法、电能表及存储介质，所述校准方法包括：获得计量电表的计量电表常数和负载功率，根据计量电表常数和负载功率计算得到计量电表的预期输出脉冲频率；获取计量电表的实际输出脉冲频率；根据计量电表的预期输出脉冲频率和实际输出脉冲频率，确定计量电表的脉冲频率误差值；根据预设的ADC脉冲增益值和计量电表的脉冲频率误差值，更新ADC脉冲增益值，以使得计量电表的实际输出脉冲频率和预期输出脉冲频率的差值在预设误差范围内。实现了计量电表自动校准，不再需要人工校表以及更换校表电阻，从而解决了现有技术因更换校表电阻的方式存在生产效率低的技术问题，能够及时调整电表精度，并提高校准精度。

Description

计量电表的校准方法、电能表及存储介质

技术领域

本发明涉及电能表校准技术领域，尤其涉及一种计量电表的校准方法、电能表及存储介质。

背景技术

计量脉冲是电能表计量、显示的最小单位，同时也是计量设备精度检测的手段，所以在电子式电能表生产过程中，必须通过精度校准设备检测计量脉冲初始误差，再通过校准满足产品精度控制要求。

目前，精度校准的常规方式是：前端能量计量部分输出电表脉冲时，通过计量校准设备测试电能表的初始精度误差，校准工程师通过初始误差值的范围，确定更换不同的采样电阻值，以使电能表的精度满足要求。但是，这种更换校表电阻的方式存在生产效率低的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种计量电表的校准方法、电能表及存储介质，旨在解决现有技术因更换校表电阻的方式存在生产效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的计量电表的校准方法，包括如下步骤：

获得计量电表的计量电表常数和负载功率，根据所述计量电表常数和所述负载功率计算得到所述计量电表的预期输出脉冲频率；

获取所述计量电表的实际输出脉冲频率；

根据所述计量电表的预期输出脉冲频率和所述计量电表的实际输出脉冲频率，确定计量电表的脉冲频率误差值；

根据预设的ADC脉冲增益值和所述计量电表的脉冲频率误差值，更新ADC脉冲增益值，以使得所述计量电表的实际输出脉冲频率和所述计量电表的预期输出脉冲频率的差值在预设误差范围内。

可选的，根据所述计量电表常数和所述负载功率计算得到所述计量电表的预期输出脉冲频率的步骤包括：

获取所述计量电表的电压、电流和功率因数；根据所述电压、所述电流和所述功率因数进行计算，获得所述负载功率；

根据所述计量电表常数，计算得到单位脉冲对应的能量值；

根据所述负载功率和所述单位脉冲对应的能量值，计算获得所述预期输出脉冲频率。

可选的，所述获取所述计量电表的实际输出脉冲频率的步骤包括：

获取预设时间内，输入ADC脉冲对应的能量的累积值；

根据所述计量电表的预期输出脉冲频率和所述预设的ADC脉冲增益值，获得溢出门限值；

当所述能量的累积值达到所述溢出门限值时，更新计量电表脉冲值；

将所述计量电表脉冲值作为所述计量电表的实际输出脉冲频率。

可选的，所述获取预设时间内，输入ADC脉冲对应的能量的累积值的步骤包括：

将预设时间分为多个相等的时间间隔；

获取所述时间间隔对应的输入ADC脉冲的频率，计算得到所述预设时间内输入ADC脉冲的平均频率；

将所述输入ADC脉冲的平均频率、所述时间间隔的数量、所述预设的ADC脉冲增益值及所述溢出门限值输入至第一预设算法，获得所述能量的累积值。

可选的，所述将所述输入ADC脉冲的平均频率、所述时间间隔的数量、所述预设的ADC脉冲增益值及所述溢出门限值输入至第一预设算法，获得所述能量的累积值的步骤包括：

通过如下公式计算获得所述能量的累积值：

其中，Gain表示预设的ADC脉冲增益值，n表示时间间隔的数量，CF_K表示输入ADC脉冲的平均频率，G为溢出门限值。

可选的，所述根据所述计量电表的预期输出脉冲频率和所述预设的ADC脉冲增益值，获得溢出门限值的步骤包括：

获取输入ADC脉冲的频率；

将所述输入ADC脉冲的频率、所述计量电表的预期输出脉冲频率、所述时间间隔的数量及所述预设的ADC脉冲增益值输入至第二预设算法，获得所述溢出门限值。

可选的，所述将所述输入ADC脉冲的频率、所述计量电表的预期输出脉冲频率、所述时间间隔的数量及所述预设的ADC脉冲增益值输入至第二预设算法，获得所述溢出门限值的步骤包括：

通过如下公式计算获得所述溢出门限值：

其中，CF_EXPECTED表示输入ADC脉冲的频率，EF_EXPCTED表示计量电表的预期输出脉冲频率，GAIN表示预设的ADC脉冲增益值，n表示时间间隔的数量。

可选的，所述根据预设的ADC脉冲增益值和所述计量电表的脉冲频率误差值，更新ADC脉冲增益值的步骤包括：

通过如下公式计算并更新所述预设的ADC脉冲增益值：

其中，Gain’表示更新的ADC脉冲增益值，Gain表示预设ADC脉冲增益值，Err表示计量电表的脉冲频率误差值。

重复执行步骤:获得计量电表的计量电表常数和负载功率，根据所述计量电表常数和所述负载功率计算得到计量电表的预期输出脉冲频率。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电能表，所述电能表包括：计量模拟前端电路、计量芯片ADC电路以及控制器，所述计量模拟前端电路的输入端与计量电路连接，所述计量模拟前端电路的输出端与所述计量芯片ADC电路的输入端连接，所述计量芯片ADC电路的脉冲输出端与所述控制器连接；所述控制器包括存储器、处理器、计时器以及存储在所述存储器上，并在所述处理器上执行的计量电表的校准程序，所述计量电表的校准程序被执行时实现如上所述的计量电表的校准方法。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储在存储器上，并在处理器上执行时被实现如上所述的计量电表的校准方法。

本发明所提供的一种计量电表的校准方法、电能表及存储介质，通过获得计量电表的计量电表常数和负载功率，根据所述计量电表常数和所述负载功率计算得到所述计量电表的预期输出脉冲频率；获取所述计量电表的实际输出脉冲频率；根据所述计量电表的预期输出脉冲频率和所述计量电表的实际输出脉冲频率，确定所述计量电表的脉冲频率误差值；根据预设的ADC脉冲增益值和所述计量电表的脉冲频率误差值，更新ADC脉冲增益值，以使得所述计量电表的实际输出脉冲频率和所述计量电表的预期输出脉冲频率的差值在预设误差范围内。校准时，计量电表外部装置负载功率与电表内约定相同的功率，电表内MCU通过计数可以得到实际输出脉冲频率，根据负载功率和计量电表常数可以得到预期输出脉冲频率，进而确定出计量电表的脉冲频率误差值，再根据预设的ADC脉冲增益值和所述计量电表的脉冲频率误差值，对ADC脉冲增益值进行更新，使计量电表的脉冲频率误差值符合预设误差范围。从而实现计量电表自动校准，不再需要人工校表以及更换校表电阻，解决了现有技术因更换校表电阻的方式存在生产效率低的技术问题，能够及时调整电表精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明计量电表的校准方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明计量电表的校准方法应用在计量电表电路的模块结构示意图；

图3为图2中计量芯片的可选芯片电路示意图；

图4为图2中计量芯片输出至MCU的信号示意图；

图5为图1中步骤S100的细化流程图；

图6为图1中步骤S200的细化流程图；

图7为图6中步骤S210的细化流程图；

图8为图6中步骤S220的细化流程图；

图9为本发明计量电表的校准方法第八实施例的流程示意图；

图10为本发明电能表一实施例的模块示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	MCU	20	计量芯片

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施例的主要解决方案是：获得计量电表的计量电表常数和负载功率，根据所述计量电表常数和所述负载功率计算得到所述计量电表的预期输出脉冲频率；获取所述计量电表的实际输出脉冲频率；根据所述计量电表的预期输出脉冲频率和所述计量电表的实际输出脉冲频率，确定计量电表的脉冲频率误差值；根据预设的ADC脉冲增益值和所述计量电表的脉冲频率误差值，更新ADC脉冲增益值，以使得所述计量电表的实际输出脉冲频率和所述计量电表的预期输出脉冲频率的差值在预设误差范围内。

现有技术中，通常采用以下方式进行计量电表的精度校准：

1、前端能量计量部分输出计量电表脉冲时，往往是通过计量校准设备来测试电能表初始精度误差，校准工程师通过初始误差值的范围，来更换不同的采样电阻值来获得满足要求的精度。该方案常用的IC主要有ADE7755，ADE71056，ADE7757A，SC7755，BL6503E等

2、前端能量计量部分具有双向通信功能时，前端计量部分能够通过UART或SPI口输出串口与主控MCU进行数据交互，将功率、能量等数据上传到MCU；同时MCU可以将校正参数下发到计量前端，从而计量前端采用新的参数获得准确的精度。该方案常用的IC，主要有ADE9153,RN8209等。

当前两个主要方案，存在以下问题：

方案1，采用更换校表电阻的方式进行校表，存在生产效率降低，校准精度不高；

方案2，首先需要计量芯片内置数字控制逻辑电路，并支持高精度晶振、UART、SPI通信，同时在每个计量部分与主控部分需要至少两路光耦对通讯电路进行电气隔离，该方案硬件成本较高，影响产品竞争力。

本发明提供上述的解决方案，可以在如方案1中的低成本的硬件方案上，实现自动动调整电表精度，无需更换校表电阻，提高生产效率；与方案2相比，两个方案都可以自动校准，但是本发明的方案不需要使用价格相对昂贵的可通信的芯片，成本相对低廉，大大提高了产品竞争力。

本发明提供一种计量电表的校准方法，参照图1，在一实施例中，该方法包括步骤：

步骤S100，获得计量电表的计量电表常数和负载功率，根据所述计量电表常数和所述负载功率计算得到所述计量电表的预期输出脉冲频率；

参照图2和图3，AD71056为本方案计量电表可选的计量芯片20，电压通道输入网路V2P(引脚2)和V2N(引脚3)与电压采样电路连接，电流通道输入网路V1P(引脚5)和V1N(引脚4)与电流采样电路连接，脉冲输出端CF(引脚14)通过光耦U3与MCU10的计时器或IO端口连接，MCU10的输出端与后端的显示部分(图未示)连接。

校准时，计量电表外部装置负载功率为与电表内约定的相同的功率，计量芯片20对电压通道输入的模拟电压信号和电流通道输入的模拟电流采样信号进行ADC采样，进行点积运算得到能量值，再以计量电表脉冲的形式输出至MCU30。请一并结合图4，MCU内部计时器对给定积分时间内输入的脉冲进行计数统计，将输入的脉冲与约定功率对应的能量值进行关联，通过计算，调整计量电表的输出脉冲(计量脉冲)频率，以使输出脉冲频率符合电表精度要求。

其中，将计量电表输入的脉冲与能量值进行关联的理论依据可以参考如下公式，

公式(1)，计量芯片的输出脉冲(MCU输入的脉冲)平均频率与负载平均功率成一定比例，

其中g为比例系数，Counter为一定时间Time内计量电表脉冲输出个数。

公式(2)，积分期间消耗能量的公式如下：

其中，Energy表示能量，Pavg表示平均功率，Time表示积分时间，g表示比例系数，Counter表示计数器计数的脉冲数。需要说明的是，为了校准的目的，积分时间可长达较长时间，以积累足够的脉冲，以确保正确的平均频率。正常运行时，积分时间可以缩短到一至两秒，这取决于例如显示所需的更新率。

所述计量电表的预期输出脉冲频率为MCU预期的输出频率，通过计量电表常数能够确定单位脉冲对应的能量，可以根据约定的负载功率进行计算，得到预期的输出频率EF_EXPECTED。

步骤S200，获取所述计量电表的实际输出脉冲频率；

MCU内部计时器对一定时间内输入的脉冲(计量芯片输出的脉冲)进行计数统计和计算，由于输入ADC脉冲平均频率与功率成比例关系，MCU统计的脉冲数量则对应一定的能量值，MCU内部通过预设算法设定溢出门限值，以作为单位能量的参照值，当能量值达到溢出门限值时，输出脉冲加1，因此，MCU通过计数可以得到未校表前MCU实际输出脉冲频率EF_ACTUAL。

步骤S300，根据所述计量电表的预期输出脉冲频率和所述计量电表的实际输出脉冲频率，确定所述计量电表的脉冲频率误差值；

由于电压、电流采样传感器以及电阻等物料本身精度不能全部达到电表通用精度要求，且器件存在个体差异，计量芯片采样的负载功率与负载实际功率会有一定误差，因此，计量芯片的输出脉冲平均频率CF_EXPECTEDL也会存在一定误差，那么MCU根据输入ADC脉冲频率CF_EXPECTED得到的实际输出脉冲频率EF_ACTUAL与预期输出脉冲频率EF_EXPECTED之间就会存在误差。确定所述预期输出脉冲频率EF_EXPECTED和所述实际输出脉冲频率EF_ACTUAL之间的脉冲频率误差值的计算，可以参照公式(3)，

其中，Err表示计量电表的脉冲频率误差值，EF_ACTUAL表示实际输出脉冲频率，EF_EXPECTED表示预期输出脉冲频率。

步骤S400，根据预设的ADC脉冲增益值和所述计量电表的脉冲频率误差值，更新ADC脉冲增益值，以使得所述计量电表的实际输出脉冲频率和所述计量电表的预期输出脉冲频率的差值在预设误差范围内。

预设的ADC脉冲增益值Gain为MCU中预设的(如默认1000倍，则为0.1％的校准分辨率)，通过将单位能量放大Gain倍，进行数字量化，再结合计量电表的脉冲频率误差值，来调整Gain值，由此使得计量电表的实际输出脉冲频率在预设误差范围内，达到计量电表的精度要求。

本实施例通过使计量电表外部装置输入与电表内约定的相同的功率，电表MCU通过计算和计数可以得到实际输出脉冲频率，MCU根据负载功率和计量电表常数可以得到预期输出脉冲频率，从而确定出计量电表的脉冲频率误差值，再根据计量电表的脉冲频率误差值和预设的ADC脉冲增益值，得出符合要求的ADC脉冲增益值来更新预设的ADC脉冲增益值，使得计量电表的实际输出脉冲频率与预期输出脉冲频率的频率误差值在预设误差范围内。从而实现了计量电表自动校准，不再需要人工校表以及更换校表电阻，解决了现有技术因更换校表电阻的方式存在生产效率低的技术问题，提高生产效率。而且，本实施例不需要将计量部分更换为昂贵的具有双向通信功能的器件，在低成本的硬件方案上，实现了及时自动调整电表精度，提高了产品竞争力。

如图5所示，进一步的，基于第一实施例，本发明提出计量电表的校准方法第二实施例。在第二实施例中，所述根据所述计量电表常数和所述负载功率计算得到所述计量电表的预期输出脉冲频率的步骤包括：

步骤S110，获取所述计量电表的电压、电流和功率因数；根据所述电压、所述电流和所述功率因数进行计算，获得所述负载功率；

步骤S120，根据所述计量电表常数，计算得到单位脉冲对应的能量值；

步骤S130，根据所述负载功率和所述单位脉冲对应的能量值，计算获得所述计量电表的预期输出脉冲频率。

校准时，按照约定功率给定所述计量电表的电压、电流和功率因数，当U＝220V,I＝50A，PF＝1.0时，功率负载即为P＝U*I*PF＝220*50*1.0。

所述计量电表常数PL为根据实际进行设置，单位脉冲对应的能量值Ep的计算如公式(4)：

在计量电表常数PL＝10000imp/kWh时，Ep＝360WS/imp。

因此，计量电表预期输出脉冲频率应为单位时间内，能量对应的脉冲数，最终公式表示为公式(5)：

在计量电表常数PL＝10000imp/kWh，U＝220V,I＝50A，PF＝1.0时，得到预期输出脉冲频率EF_EXPECTED＝30.55556Hz。

本实例算法可以获得预期输出脉冲频率的精确值，使频率误差值更精确，从而在计量电表校准时的精度更高。

如图6所示，进一步的，基于第一实施例，本发明提出计量电表的校准方法第三实施例。在第三实施例中，所述获取所述计量电表的实际输出脉冲频率的步骤包括：

步骤S210，获取预设时间内，输入ADC脉冲对应的能量的累积值；

步骤S220，根据所述计量电表的预期输出脉冲频率和所述预设的ADC脉冲增益值，获得溢出门限值；

步骤S230，当所述能量的累积值达到所述溢出门限值时，更新电表脉冲值；

步骤S240，将所述计量电表脉冲值作为所述计量电表的实际输出脉冲频率。

计量电表的实际输出脉冲频率是由电表内部MCU计数到的电表脉冲值。预设时间为预设的积分时间，输入ADC脉冲为计量芯片输出的脉冲，溢出门限值代表单位能量的参照值。预设的积分时间内，对计量芯片输出的脉冲所对应的负载消耗的能量值进行累积，当能量的累积值达到溢出门限值时，输出一个电表脉冲，电表脉冲值增加一个单位，计数器计数一个电表脉冲值。

其中，输入ADC脉冲的频率(计量芯片的实际输出脉冲频率)根据计量芯片的外部电路参数以及电压、电流可以获得。如，参照图3电路，电压通道幅度220Vrms，电流通道幅度为50Arms，Freq约为满量程，理论频率为2867.2Hz,电压通道的实际使用率Vas、电流通道的实际使用率Ias以及计量芯片实际输出频率CF_EXPECTEDL可以采用下式计算得到：

CF_ACTUAL＝Freq*Vas*/as

计量芯片的实际输出频率CF_EXPECTEDL约为1481Hz。

本实施例通过与溢出门限值进行比较，将累加的能量值转换为计量电表脉冲，从而根据计量电表脉冲值得到计量电表的实际输出脉冲频率。通过实际脉冲频率的确定，得出脉冲误差值，进而实现计量电表的自动校准。

如图7所示，进一步的，基于第三实施例，本发明提出计量电表的校准方法第四实施例。在第四实施例中，所述获取预设时间内，输入ADC脉冲对应的能量的累积值的步骤包括：

步骤S211，将预设时间分为多个相等的时间间隔；

步骤S212，获取所述时间间隔对应的输入ADC脉冲的频率，计算得到所述预设时间内输入ADC脉冲的平均频率；

步骤S213，将所述输入ADC脉冲的平均频率、所述时间间隔的数量、所述预设的ADC脉冲增益值及所述溢出门限值输入至第一预设算法，获得所述能量的累积值。

由于计量芯片输出脉冲频率与负载平均功率成一定比例g，因此能量的累计值E＝P*T中，功率P可以用计量芯片的输出脉冲频率表示，那么多个时间间隔累计的能量值就可以表示为时间间隔的数量的频率累计值，具体推导如公式(6)所示，

其中T＝n×Δt，n表示时间间隔的数量，g表示比例系数，

表示每个时间间隔内的平均功率，CF_k表示输入ADC脉冲的平均频率，g*n＝G表示溢出门限值。

本实施例设定较小的时间间隔即时间周期，得到平均频率值，再根据脉冲平均频率与平均功率的比例关系，在较小的时间周期内对频率进行多次累加，得到能量的累积值。本实施例通过将时间设为多个较小的时间周期，得到的平均频率和能量的累计值更加精确，以使校准精确度更高。

进一步的，基于第四实施例，本发明提出计量电表的校准方法第五实施例。在第五实施例中，所述将所述输入ADC脉冲的平均频率、所述时间间隔的数量、所述预设的ADC脉冲增益值及所述溢出门限值输入至第一预设算法，获得所述能量的累积值的步骤包括：

通过如下公式(7)计算获得所述能量的累积值：

本实施例通过将放大Gain倍的输入ADC脉冲的平均频率进行多次累加，再和溢出门限值做比，确定出更加精准地能量累积值，以该累计值为依据得出的计量电表的实际输出频率会更精准，从而可以使电表校准精确度更高。

如图8所示，进一步的，基于第四实施例，本发明提出计量电表的校准方法第六实施例。在第六实施例中，所述根据所述计量电表的预期输出脉冲频率和所述预设的ADC脉冲增益值，获得溢出门限值的步骤包括：

步骤S221，获取输入ADC脉冲的频率；

步骤S222，将所述输入ADC脉冲的频率、所述计量电表的预期输出脉冲频率、所述时间间隔的数量及所述预设的ADC脉冲增益值输入至第二预设算法，获得所述溢出门限值。

基于输入ADC脉冲的频率，对每一个输入ADC脉冲和预设的ADC脉冲增益值进行所述时间间隔的数量次的累加，同时通过设定的脉冲常数和每秒累加次数计算得到溢出门限值G。通过溢出门限值的设定，能量累加值数字量化为电表脉冲值，因而，MCU可以对实际输出脉冲频率进行计数，进一步的，调整溢出门限值可以使电表脉冲值更准确，调整ADC脉冲增益值和溢出门限值来调整计量电表的实际输出脉冲频率，实现计量电表的自动校准。

进一步的，基于第六实施例，本发明提出计量电表的校准方法第七实施例。在第七实施例中，所述将所述输入ADC脉冲的频率、所述计量电表的预期输出脉冲频率、所述时间间隔的数量及所述预设的ADC脉冲增益值输入至第二预设算法，获得所述溢出门限值的步骤包括：

通过如下公式(8)计算获得所述溢出门限值：

本实施例中，通过公式(8)的计算，设定的溢出门限值的数值更加合理和可靠，进而通过计量电表的实际输出脉冲频率的调整，使得校表精度更高。

进一步的，基于第一实施例，本发明提出计量电表的校准方法第八实施例。在第八实施例中，所述根据预设的ADC脉冲增益值和所述计量电表的脉冲频率误差值，更新ADC脉冲增益值的步骤包括：

通过如下公式(9)计算并更新所述预设的ADC脉冲增益值：

参照图9，重复执行步骤:获得计量电表的计量电表常数和负载功率，根据所述计量电表常数和所述负载功率计算得到所述计量电表的预期输出脉冲频率。

通过对ADC脉冲增益值进行更新，可以对溢出门限值G进行调整，进而调整计量电表的实际输出脉冲频率，使实际输出脉冲频率达到预设精度的要求，从而实现计量电表的自动校准，而且，完成一次ADC脉冲增益值调整后还会自动重复执行，实时自动校准，并且多次校准调整ADC脉冲增益值，保证较高的电表精度。

本发明还提供一种电能表，参照图10，在一实施例中，该电能表包括：计量模拟前端电路、计量芯片ADC电路以及控制器，所述计量模拟前端电路的输入端与计量电路连接，所述计量模拟前端电路的输出端与所述计量芯片ADC电路的输入端连接，所述计量芯片ADC电路的脉冲输出端与所述控制器连接；所述控制器包括存储器、处理器、计时器以及存储在所述存储器上，并在所述处理器上执行的计量电表的校准程序，所述计量电表的校准程序被执行时实现如上实施例所述的计量电表的校准方法。理所应当地，由于本实施例的电能表采用了上述计量电表的校准方法的技术方案，因此该电能表具有上述所有的有益效果。

需要说明的是，计量芯片ADC电路包括计量芯片，所述计量芯片用于采集计量信号并输出脉冲至控制器。由于芯片电路的器件实际可能不满足精度要求，而使计量芯片输出至控制器的脉冲不满足要求，本方案中，计量电表的校准方法通过对ADC脉冲增益值进行更新，可以实现自动校准，而不依赖于计量芯片输出脉冲频率的精度，因此，在设计和实现时，芯片选择更灵活，适配性更高。

此外，本发明实施例还提出一种存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是控制器中的存储器，也可以是如ROM(Read-Only Memory，只读存储器)/RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干指令用以使得一台具有处理器的终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

可以理解的是，在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“另一实施例”、“其他实施例”、或“第一实施例～第N实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种计量电表的校准方法，其特征在于，所述校准方法包括：

S100：获得计量电表的计量电表常数和负载功率，根据所述计量电表常数和所述负载功率计算得到所述计量电表的预期输出脉冲频率；

S200：获取所述计量电表的实际输出脉冲频率；

S300：根据所述计量电表的预期输出脉冲频率和所述计量电表的实际输出脉冲频率，确定所述计量电表的脉冲频率误差值；

S400：根据预设的ADC脉冲增益值和所述计量电表的脉冲频率误差值，更新ADC脉冲增益值，在更新所述ADC脉冲增益值后，调整溢出门限值，以使得所述计量电表的实际输出脉冲频率和所述计量电表的预期输出脉冲频率的差值在预设误差范围内，其中，所述S400：根据预设的ADC脉冲增益值和所述计量电表的脉冲频率误差值，更新ADC脉冲增益值的步骤，包括：

通过如下公式计算并更新所述预设的ADC脉冲增益值：

其中，Gain’表示更新的ADC脉冲增益值，Gain表示预设ADC脉冲增益值，Err表示计量电表的脉冲频率误差值；

所述S200：获取所述计量电表的实际输出脉冲频率的步骤，包括：

S210：获取预设时间内，输入ADC脉冲对应的能量的累积值，

S220：根据所述计量电表的预期输出脉冲频率和所述预设的ADC脉冲增益值，获得所述溢出门限值

S230：当所述能量的累积值达到所述溢出门限值时，更新计量电表脉冲值；

S240：将所述计量电表脉冲值作为所述计量电表的实际输出脉冲频率，其中，所述S210：获取预设时间内，输入ADC脉冲对应的能量的累积值的步骤，包括：

S211：将预设时间分为多个相等的时间间隔；

S212：获取所述时间间隔对应的输入ADC脉冲的频率，计算得到所述预设时间内输入ADC脉冲的平均频率；

S213：将所述输入ADC脉冲的平均频率、所述时间间隔的数量、预设的ADC脉冲增益值及所述溢出门限值输入至第一预设算法，获得所述能量的累积值；

所述S220：根据所述计量电表的预期输出脉冲频率和所述预设的ADC脉冲增益值，获得所述溢出门限值的步骤，包括：

S221：获取输入ADC脉冲的频率；

S222：将所述输入ADC脉冲的频率、所述计量电表的预期输出脉冲频率、所述时间间隔的数量及所述预设的ADC脉冲增益值输入至第二预设算法，获得所述溢出门限值，其中，所述S222：将所述输入ADC脉冲的频率、所述计量电表的预期输出脉冲频率、所述时间间隔的数量及所述预设的ADC脉冲增益值输入至第二预设算法，获得所述溢出门限值的步骤，包括：

通过如下公式计算获得所述溢出门限值：

2.根据权利要求1所述的计量电表的校准方法，其特征在于，根据所述计量电表常数和所述负载功率计算得到所述计量电表的预期输出脉冲频率的步骤包括：

获取所述计量电表的电压、电流和功率因数，根据所述电压、所述电流和所述功率因数进行计算，获得所述负载功率；

根据所述计量电表常数，计算得到单位脉冲对应的能量值；

根据所述负载功率和所述单位脉冲对应的能量值，计算获得所述计量电表的预期输出脉冲频率。

3.根据权利要求1所述的计量电表的校准方法，其特征在于，所述将所述输入ADC脉冲的平均频率、所述时间间隔的数量、所述预设的ADC脉冲增益值及所述溢出门限值输入至第一预设算法，获得所述能量的累积值的步骤包括：

通过如下公式计算获得所述能量的累积值：

4.根据权利要求1所述的计量电表的校准方法，其特征在于，所述计量电表的校准方法还包括：

重复执行所述S100到所述S400的步骤，其中，所述S100到所述S400的步骤包括：所述S100、所述S200、所述S300和所述S400的步骤。

5.一种电能表，其特征在于，所述电能表包括：计量模拟前端电路、计量芯片ADC电路以及控制器，所述计量模拟前端电路的输入端与计量电路连接，所述计量模拟前端电路的输出端与所述计量芯片ADC电路的输入端连接，所述计量芯片ADC电路的脉冲输出端与所述控制器连接；所述控制器包括存储器、处理器、计时器以及存储在所述存储器上，并在所述处理器上执行的计量电表的校准程序，所述计量电表的校准程序被执行时实现如权利要求1～4任一项所述的计量电表的校准方法。

6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储在存储器上，并在处理器上执行时被实现如权利要求1～4任一项所述的计量电表的校准方法。