CN115598583A - 智能量测开关的校准方法、系统及多开关同步测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能量测开关的校准方法、系统及多开关同步校准方法。智能量测开关的校准方法包括如下步骤：S1：获取智能量测开关的量程；S2：采用标准电源为智能量测开关供电，设定标准电压；S3：依次调节标准电源输出的标准电流，计算不同标准电流下的标准电量以及相应的测量电量；计算标准电量与测量电量的误差值；S4：根据多组误差值及相应的测量电量对智能量测开关的测量电量值进行校准。本发明通过统一的校准方法对不同的智能量测开关进行校准，以使经过校准的智能量测开关均满足实际测量的精度需求，具有操作简便、校准精度高、有利于推广利用的优点。

Description

智能量测开关的校准方法、系统及多开关同步测量方法

技术领域

本发明涉及一种智能量测开关，特别是涉及一种智能量测开关的校准方法、一种智能量测开关的校准系统、一种基于智能量测开关的多开关同步测量方法。

背景技术

智能量测开关是具备高精度电流传感器和量测单元的低压开关电器，包括塑料外壳式断路器和隔离开关，用来实现对配用电线路的正常接通、分断以及过载、短路保护等功能。智能量测开关能够实现量测数据的本地或远程交互，适用于交流50Hz，工作电压不超过440V，额定电流不大于800A的配用电线路，可安装于低压计量箱等。

由于智能量测开关产品的功能包含对电量数据的计量，能否对电量进行连续的准确计量，是一个值得研究的课题。智能量测开关的计量准确性关系到用户及电网公司的利益。由于智能量测开关并未广泛使用，目前暂未有针对智能量测开关的统一的校准方法，这也导致了不同的智能量测开关在实际测量中，测量精度存在差异，难以满足实际测量的精度需求。

发明内容

基于此，有必要针对现有智能量测开关缺乏统一的校准方法，导致智能量测开关的实际测量精度不高的问题，提供一种智能量测开关的校准方法、系统及多开关同步测量方法。

本发明通过以下技术方案实现：一种智能量测开关的校准方法，其包括如下步骤：

S1：获取智能量测开关的量程。根据智能量测开关的量程设定校准电流范围为[I₁，I_msx]。

S2：采用标准电源输出标准电流和标准电压为智能量测开关供电。将标准电源输出的标准电压调节为U₁。

S3：根据设定的校准电流范围依次调节标准电源输出的标准电流。每次调节标准电流后，分别计算标准电源输出的标准电量以及智能量测开关输出的测量电量。计算在不同的标准电流下，标准电量与测量电量的误差值。误差值的具体计算方法如下：

S31：将标准电源的输出电流设置为I₁。

S32：读取智能量测开关在一个采样周期内采集的测量电量W_i。

S33：根据当前标准电压U_j和当前标准电流I_i计算当前标准电量W_s。则标准电量表达为：

W_s＝U₁I_it

其中，t为采样周期。

S34：计算标准电量W_s与测量电量W_i之间的差值作为误差值。

S35：将标准电源的输出电流调高ΔI。

S36：判断当前标准电流I_i是否高于I_max，是则进行S4。否则重复步骤S32-S35直至当前标准电流I_i高于I_max，记录每次计算的误差值及相应的测量电量。

S4：根据多组误差值及相应的测量电量对智能量测开关的测量电量值进行校准，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于一个预设的阈值范围内。

上述校准方法采用标准电源在预设的标准电压下输出不同的标准电流，进而根据实际输出的标准电量与智能量测开关获取的测量电量之间的误差，对智能量测开关进行校准。上述校准方法充分考虑了智能量测开关在量程范围内误差值并非线性关系的问题，通过选取多组不标准电压电流组合，对智能量测开关进行全面的参数校准，以使智能量测开关的测量误差处于预设的阈值范围内。通过统一的校准方法对不同的智能量测开关进行校准，以使经过校准的智能量测开关均满足实际测量的精度需求。上述校准方法具有操作简便、有利于推广利用的优点。

在其中一个实施例中，智能量测开关的电压量程不高于440V。将校准电压设置为智能量测开关的额定工作电压U_e。

在其中一个实施例中，智能量测开关在一个采样周期内采集有功脉冲的数量，根据有功脉冲的数量计算智能量测开关在一个采样周期内的测量电量W_i。则测量电量W_i表达为：

W_i＝20n/C

其中，n为有功脉冲的数量，C为有功脉冲常数。

在其中一个实施例中，对智能量测开关的输出电量值进行校准的方法采用补偿法或修正法。

其中，补偿法包括如下步骤：根据计算的多组误差值及相应的测量电量构建补偿函数。根据补偿函数将智能量测开关实时获取的测量电量转换为标准电量。

修正法包括如下步骤：根据计算的多组误差值及相应的测量电量对智能量测开关的寄存器参数进行修正，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于阈值范围内。

本发明还提供一种智能量测开关的校准系统，校准系统包括标准电源和控制器。

标准电源与待校准的智能量测开关连通。标准电源用于智能量测开关输出校准所需的标准电压和标准电流。

控制器分别与标准电源和智能量测开关连通。控制器用于：a、采集标准电源输出的标准电压、标准电流以及智能量测开关输出的测量电量。b、根据根据采集的标准电压和标准电流计算标准电量，进而计算标准电量与测量电量的差值作为误差值。c、根据误差值对智能量测开关的测量电量值进行校准，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于一个预设的阈值范围内。

在其中一个实施例中，标准电源的输出电压范围大于智能量测开关的量程范围。在校准过程中，将所述标准电源输出的标准电压设置为所述智能量测开关的额定工作电压。

在其中一个实施例中，标准电量的具体计算方法如下：控制器接收标准电源传输的标准电压信号和标准电流信号，进而根据标准电压信号和标准电流信号计算标准电量。则标准电量W_s表达为：

W_s＝U₁I_it

其中，I_i为当前标准电流，t为采样周期。

在其中一个实施例中，控制器对智能量测开关的输出电量值进行校准的方法采用补偿法或修正法。

其中，补偿法包括如下步骤：控制器根据计算的多组误差值及相应的测量电量构建补偿函数。控制器根据补偿函数将智能量测开关实时获取的测量电量转换为标准电量。

修正法包括如下步骤：控制器根据计算的多组误差值及相应的测量电量对智能量测开关的寄存器参数进行修正，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于阈值范围内。

本发明还提供一种基于智能量测开关的多开关同步校准方法，多开关同步校准方法包括如下步骤：

S10：将多个待校准的智能量测开关并联后，串联接入校准系统的标准电源上。

S20：采用上述的智能量测开关的校准方法对多个待校准的智能量测开关进行同步校准。

在其中一个实施例中，在多开关同步校准的过程中，根据每个智能量测开关显示的测量电量值，计算出每个智能量测开关的多组误差值。进而根据每个智能量测开关的多组误差值对相应的智能量测开关的测量电量值进行校准，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于一个预设的阈值范围内。

相较于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的智能量测开关的校准方法采用标准电源在预设的标准电压下输出不同的标准电流，进而根据实际输出的标准电量与智能量测开关获取的测量电量之间的误差，对智能量测开关进行校准。上述校准方法充分考虑了智能量测开关在量程范围内误差值并非线性关系的问题，通过选取多组不标准电压电流组合，对智能量测开关进行全面的参数校准，以使智能量测开关的测量误差处于预设的阈值范围内。通过统一的校准方法对不同的智能量测开关进行校准，以使经过校准的智能量测开关均满足实际测量的精度需求。本发明的智能量测开关的校准方法具有操作简便、有利于推广利用的优点。

2.本发明的多开关同步测量方法可以同时对多个智能量测开关进行统一校准，以使每个智能量测开关在校准后均满足实际测量的精度需求，提高了智能量测开关的校准精度及校准效率。同时，多开关同步测量方法可以对同一批次的多个智能量测开关进行性能评估，分析出同一批次的智能量测开关产品的可靠性及一致性，进而根据分析结果对同一批次出现的产品问题进行分析与修正，以提高产品制造的合格率。

附图说明

图1为本发明实施例1的智能量测开关的校准方法的流程图；

图2为本发明实施例2的智能量测开关的校准系统的校准示意图；

图3为本发明实施例3的基于智能量测开关的多开关同步校准方法的校准示意图。

具体实施方式

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做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。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1，其为本实施例的智能量测开关的校准方法的流程图。智能量测开关的校准方法包括如下步骤：

S1：获取智能量测开关的量程。根据智能量测开关的量程设定校准电流范围为[I₁，I_max]。

智能量测开关的电流量程一般不高于800A。一般来说，智能量测开关的一般额定电流包括80A、100A、125A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A、700A、800A等。则校准电流范围中，可以将I₁设置为智能量测开关的额定电流的1％至10％的其中一个整数值。如额定电流为20A时，I₁可以设置为1A或2A。额定电流为100A时，I₁可以设置为1A、2A、5A或10A等。额定电流为800A时，I₁可以设置为8A、10A、16A、20A、40A或80A等。

S2：采用标准电源输出标准电流和标准电压为智能量测开关供电。将标准电源输出的标准电压调节为U₁。

标准电源可以输出智能量测开关量程范围内的全部电压、电流。且标准电源输出的标准电压和标准电流的精度高于智能量测开关的测量精度。如标准电源可以输出0V至800V内误差值不超过0.01V的电压，标准电源可以输出0至1000A范围内误差值不超过0.01A的电流。根据智能量测开关的额定工作电压，可以将U₁设置为200V、360V或400V等。

S3：根据设定的校准电流范围依次调节标准电源输出的标准电流。每次调节标准电流后，分别计算标准电源输出的标准电量以及智能量测开关输出的测量电量。计算在不同的标准电流下，标准电量与测量电量的误差值。

由于在测量范围内，标准电量与测量电量之间的误差值的变化并非线性变化，因此不能仅通过单一电量状态下的误差值对智能量测开关进行校准。为了提高校准的精确度，本实施例采用在标准电源输出不同电压条件下，输出不同电流来调节实际输出的电量，进而根据标准电源输出的标准电量与智能量测开关显示的测量电量计算相应的误差值。当然，在其他实施例中，为了提高校准效率，也可以选取典型的电流电压组合，如200V80A、220V100A、240V160A、380V400A、400V630A、440V800A等。通过标准电源输出相应的标准电流和标准电压，进而得到相应的多个误差值，通过多个误差值对智能量测开关进行参数校准，以使智能量测开关在量程范围内的测量电量与实际电量之间的误差值始终处于一个预设的阈值范围内。

其中，误差值的具体计算方法如下：

S31：将标准电源的输出电流设置为I₁。

S32：读取智能量测开关在一个采样周期内采集的测量电量W_i。

智能量测开关通过其内部的电压电流采集单元获取通过智能量测开关的电流信号和电压信号，进而通过智能量测开关的计量单元反馈有功脉冲，通过在一个预设的采样周期(或单位时间)内对反馈的有功脉冲进行计数，进而得到在一个采样周期内通过智能量测开关的测量电量。

则测量电量W_i表达为：

W_i＝20n/C

其中，n为有功脉冲的数量，C为有功脉冲常数。

有功脉冲常数一般为3200或6400，可以根据智能量测开关的性能参数直接获取。

S33：根据标准电压U₁和当前标准电流I_i计算当前标准电量W_s。则标准电量表达为：

W_s＝U₁I_it

其中，t为采样周期。

S34：计算标准电量W_s与测量电量W_i之间的差值作为误差值。记误差值E_ij为：

E_ij＝W_s-W_i。

S35：将标准电源的输出电流调高ΔI。

根据标准电源输出的初始标准电流I₁以及智能量测开关的额定电流设置每次调节的电流变量ΔI。如初始标准电流为8A，额定电流为80A时，可以将ΔI设置为4A或8A。如初始电流为5A，额定电流为100A，则可以将ΔI设置为2.5A或5A。如初始电流为10A，额定电流为100A，则可以将ΔI设置为2A、5A或10A等。

S36：判断当前标准电流I_i是否高于I_max，是则进行S4。否则重复步骤S32-S35直至当前标准电流I_i高于I_max，记录每次计算的误差值及相应的测量电量。

当标准电流I_i高于I_max时，表明在当前电压下，已完成对智能量测开关在校准电流范围内的误差数据的采集。

S4：根据多组误差值及相应的标准电流和标准电压对智能量测开关的测量电量值进行校准，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于一个预设的阈值范围内。

根据智能量测开关的测量精度要求，可以将预设的阈值范围设置为(-0.005,0.005)。对于智能量测开关的参数校准，可以通过智能量测开关的参数设定程序或其他参数设定装置来完成。具体的，对智能量测开关的输出电量值进行校准的方法可以采用补偿法或修正法。

其中，补偿法包括如下步骤：根据计算的多组误差值及相应的测量电量构建补偿函数。补偿函数表征测量电量与实际电量之间的映射关系，可以用函数公式或表格(转换表)来表示。根据补偿函数将智能量测开关实时获取的测量电量转换为标准电量。当采用函数公式作为补偿函数时，智能量测开关每获取一次测量电量，将测量电量代入函数公式计算实际电量。当采用表格作为补偿函数时，量测开关每获取一次测量电量，在转换表中查找并读取相应的实际电量值。

修正法包括如下步骤：根据计算的多组误差值及相应的测量电量对智能量测开关的寄存器参数进行修正，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于阈值范围内。与补偿法不同的是，修正法不改变智能量测开关的计量过程，而是针对智能量测开关的寄存器数据，对智能量测开关的测量参数进行校准。

本实施例提供的智能量测开关的校准方法采用标准电源，在预设的标准电压下输出不同的标准电流，进而根据实际输出的标准电量与智能量测开关获取的测量电量之间的误差，对智能量测开关进行校准。该校准方法充分考虑了智能量测开关在量程范围内误差值并非线性关系的问题，通过选取多组不标准电压电流组合，对智能量测开关进行全面的参数校准，以使智能量测开关的测量误差处于预设的阈值范围内。通过统一的校准方法对不同的智能量测开关进行校准，以使经过校准的智能量测开关均满足实际测量的精度需求。本实施例的智能量测开关的校准方法具有操作简便、有利于推广利用的优点。

实施例2

为了实现实施例1提供的智能量测开关的校准方法，便于操作者对智能量测开关进行快速校准，本实施例还提供一种智能量测开关的校准系统。

请结合图2，其为本实施例的智能量测开关的校准系统的校准示意图。智能量测开关包括开关本体、互感器、通信单元、计量单元和指示单元。互感器、通信单元、计量单元和指示单元均收容在开关本体内。互感器通过硬件接口与计量单元连通，用于感应通过智能量测开关的电流信号或电压信号，并将电流信号或电压信号传输给计量单元。计量单元可以是独立的可插拔的元件，计量单元还与指示单元连通，计量单元用于接收互感器传输的信号并计算测量电量，完成计量功能。指示单元用于实时显示计量单元传输的电量信号，指示单元还可以实时显示如时间、实时电压、实时电流、通信状态以及故障状态等信号。

校准系统包括：标准电源和控制器。

标准电源与待校准的智能量测开关连通。标准电源用于智能量测开关输出校准所需的标准电压和标准电流。当标准电源输出的电量通过智能量测开关时，互感器实时感应标准电源输出的电压信号或电流信号，进而通过计量单元计算实时通过的电量，并将计算结果显示在显示单元上。

标准电源的输出电压范围大于智能量测开关的量程范围。根据智能量测开关的额定工作电压可将标准电源输出的标准电压设置为24V、48V、110V、220V或380V。

控制器分别与标准电源和智能量测开关连通。控制器用于：

a、采集标准电源输出的标准电压、标准电流以及智能量测开关输出的测量电量。当控制器与标准电源连通时，标准电源向控制器发送包含标准电压值和标准电流值的通信信息，控制器解析通信信息得到相应的电压值和电流值。当然，在其他实施例中，也可以采用人工输入的方式，将标准电源实时输出的电压值和电流值直接输入控制器中。

智能量测开关与控制连通后，计量单元向智能量测开关输出实时测量的电量信号。

b、根据根据采集的标准电压和标准电流计算标准电量，进而计算标准电量与测量电量的差值作为误差值。

标准电量的具体计算方法如下：控制器接收标准电源传输的标准电压信号和标准电流信号，进而根据标准电压信号和标准电流信号计算标准电量。则标准电量W_s表达为：

W_s＝U₁I_it

其中，U₁为标准电压，I_i为当前标准电流，t为采样周期。

在实际测量中，也可以直接通过人工计算的方式得到标准电量。为了提高计算效率，可以预先设定采样周期，并根据常用的电压电流组合计算出相应的标准电量值，根据电压电流组合与相应的标准电量构建一个转换表。进而在实际校准的过程中，直接根据当前的标准电压和标准电流在转换表中查找并读取相应的标准电量值即可。

相应的误差值E_ij记为：

E_ij＝W_s-W_i

其中，W_i为智能量测开关计量的测量电量。

c、根据误差值对智能量测开关的测量电量值进行校准，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于一个预设的阈值范围内。

控制器与智能量测开关的计量单元连通，进而可以对计量单元的计量过程过计量单元预存的参数进行修正。控制器对智能量测开关的输出电量值进行校准的方法采用补偿法或修正法。

其中，补偿法包括如下步骤：控制器根据计算的多组误差值及相应的测量电量构建补偿函数。补偿函数表征测量电量与实际电量之间的映射关系，可以用函数公式或表格(转换表)来表示。根据补偿函数将智能量测开关实时获取的测量电量转换为标准电量。当采用函数公式作为补偿函数时，智能量测开关每获取一次测量电量，将测量电量代入函数公式计算实际电量。当采用表格作为补偿函数时，量测开关每获取一次测量电量，在转换表中查找并读取相应的实际电量值。

修正法包括如下步骤：控制器根据计算的多组误差值及相应的测量电量对智能量测开关的寄存器参数进行修正，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于阈值范围内。与补偿法不同的是，修正法不改变智能量测开关的计量过程，而是针对智能量测开关的寄存器数据，对智能量测开关的测量参数进行校准。

当然，在其他实施例中，还可以在控制器中先预存标准电源的调节数据，控制器根据预存的调节数据控制标准电源依次输出相应的标准电压和标准电流，并根据标准电压和标准电流计算相应的标准电量。进而根据实施例1中的校准方法对智能量测开关进行校准。

实施例3

请结合图3，其为本实施例的基于智能量测开关的多开关同步校准方法的校准示意图。为了实现多个待测的智能量测开关的同步校准，本实施例还提供一种基于智能量测开关的多开关同步校准方法。多开关同步校准方法包括如下步骤：

S10：将多个待校准的智能量测开关并联后，串联接入校准系统的标准电源上。标准电源输出标准电压和标准电流后，通过每个智能量测开关的电量均相等。其中，通过每个智能量测开关的电压均等于标准电压，通过每个智能量测开关的电流均相等且其总和等于标准电流。

获取智能量测开关的量程。根据智能量测开关的量程设定校准电流范围为[I₁，I_max]。其中，I_max与智能量测开关的额定电流I_e满足以下关系：

I_max≥mI_e

其中，m为单次校准的智能量测开关的最大数量。

用于同步测量的多个智能量测开关应具有相同的量程。对多个智能量测开关进行校准时，最好采用同一批次生产出的智能量测开关产品，以便于分析该批次的整体可靠性及一致性。

智能量测开关的电压量程一般不高于440V。将校准电压范围α设置为智能量测开关的额定电压，如240V或400V等。

S20：将标准电源输出的标准电压调节为U₁。标准电源可以输出智能量测开关量程范围内的全部电压、电流。且标准电源输出的标准电压和标准电流的精度高于智能量测开关的测量精度。如标准电源可以输出0V至800V内误差值不超过0.01V的电压，标准电源可以输出0至1000A范围内误差值不超过0.01A的电流。根据智能量测开关的额定工作电压，可以将U₁设置为200V、360V或400V等。

S201：根据设定的校准电流范围依次调节标准电源输出的标准电流。每次调节标准电流后，分别计算标准电源输出的标准电量以及智能量测开关输出的测量电量。计算在不同的标准电流下，标准电量与测量电量的误差值。误差值的具体计算方法如下：

S2011：将标准电源的输出电流设置为I₁。

S2012：读取每个智能量测开关在一个采样周期内采集的测量电量W_ki。

智能量测开关在一个采样周期内采集有功脉冲的数量，根据有功脉冲的数量计算智能量测开关在一个采样周期内的电量W_i。则每个智能量测开关计量的测量电量W_ki表达为：

W_ki＝20n_k/C(k＝1,2,3，……m)

其中，n_k为第k个智能量测开关计量的有功脉冲的数量，C为有功脉冲常数。

S2013：根据标准电压U₁和当前标准电流I_i计算当前标准电量W_s。则标准电量表达为：

W_s＝U₁I_it/m_k

其中，t为采样周期，m_k为当前同步校准的智能量测开关的总数量。

S2014：计算标准电量W_s与测量电量W_ki之间的差值作为误差值。

S2015：将标准电源的输出电流调高ΔI。

S2016：判断当前标准电流I_i是否高于I_max，是则进行S4。否则重复步骤S2012至S2015直至当前标准电流I_i高于I_max，记录每次计算的误差值及相应的测量电量。

当标准电流I_i高于I_max时，表明在当前电压下，已完成对智能量测开关在校准电流范围内的误差数据的采集。

S202：根据多组误差值及相应的标准电流和标准电压对相应的智能量测开关的测量电量值进行校准，以使每个智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值均处于一个预设的阈值范围内。

根据智能量测开关的测量精度要求，可以将预设的阈值范围设置为(-0.005,0.005)。对于智能量测开关的参数校准，可以通过智能量测开关的参数设定程序或其他参数设定装置来完成。具体的，对智能量测开关的输出电量值进行校准的方法可以采用补偿法或修正法。

其中，补偿法包括如下步骤：根据计算的多组误差值及相应的测量电量构建补偿函数。补偿函数表征测量电量与实际电量之间的映射关系，可以用函数公式或表格(转换表)来表示。根据补偿函数将智能量测开关实时获取的测量电量转换为标准电量。当采用函数公式作为补偿函数时，智能量测开关每获取一次测量电量，将测量电量代入函数公式计算实际电量。当采用表格作为补偿函数时，量测开关每获取一次测量电量，在转换表中查找并读取相应的实际电量值。

修正法包括如下步骤：根据计算的多组误差值及相应的测量电量对智能量测开关的寄存器参数进行修正，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于阈值范围内。与补偿法不同的是，修正法不改变智能量测开关的计量过程，而是针对智能量测开关的寄存器数据，对智能量测开关的测量参数进行校准。

本实施例提供的多开关同步测量方法，可以同时对多个智能量测开关进行统一校准，以使每个智能量测开关在校准后均满足实际测量的精度需求，提高了智能量测开关的校准精度及校准效率。同时，多开关同步测量方法可以对同一批次的多个智能量测开关进行性能评估，分析出同一批次的智能量测开关产品的可靠性及一致性，进而根据分析结果对同一批次出现的产品问题进行分析与修正，以提高产品制造的合格率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种智能量测开关的校准方法，其特征在于，所述校准方法包括如下步骤：

S1：获取智能量测开关的量程；根据所述智能量测开关的量程设定校准电流范围为[I₁，I_max]；

S2：采用标准电源输出标准电流和标准电压为智能量测开关供电；将所述标准电源输出的标准电压调节为U₁；

S3：根据设定的校准电流范围依次调节所述标准电源输出的标准电流；每次调节标准电流后，分别计算所述标准电源输出的标准电量以及所述智能量测开关输出的测量电量；计算在不同的标准电流下，所述标准电量与所述测量电量的误差值；所述误差值的具体计算方法如下：

S31：将所述标准电源的输出电流设置为I₁；

S32：读取智能量测开关在一个采样周期内采集的测量电量W_i；

S33：根据标准电压U₁和当前标准电流I_i计算当前标准电量W_s；则标准电量表达为：

W_s＝U₁I_it

其中，t为采样周期；

S34：计算标准电量W_s与测量电量W_i之间的差值作为误差值；

S35：将所述标准电源的输出电流调高ΔI；

S36：判断当前标准电流I_i是否高于I_max，是则进行S4；否则重复步骤S32-S35直至当前标准电流I_i高于I_max，记录每次计算的误差值及相应的测量电量；

S4：根据多组误差值及相应的测量电量对智能量测开关的测量电量值进行校准，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于一个预设的阈值范围内。

2.根据权利要求1所述的智能量测开关的校准方法，其特征在于，在S1中，智能量测开关的电压量程不高于440V；将校准电压设置为智能量测开关的额定工作电压U_e。

3.根据权利要求2所述的智能量测开关的校准方法，其特征在于，在S32中，所述智能量测开关在一个采样周期内采集有功脉冲的数量，根据所述有功脉冲的数量计算所述智能量测开关在一个采样周期内的测量电量W_i；则测量电量W_i表达为：

W_i＝20n/C

其中，n为有功脉冲的数量，C为有功脉冲常数。

4.根据权利要求1所述的智能量测开关的校准方法，其特征在于，在S5中，对智能量测开关的输出电量值进行校准的方法采用补偿法或修正法；

其中，所述补偿法包括如下步骤：根据计算的多组误差值及相应的测量电量构建补偿函数；根据所述补偿函数将智能量测开关实时获取的测量电量转换为标准电量；

所述修正法包括如下步骤：根据计算的多组误差值及相应的测量电量对智能量测开关的寄存器参数进行修正，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于所述阈值范围内。

5.一种智能量测开关的校准系统，其采用如权利要求1至4中任意一项所述的智能量测开关的校准方法对智能量测开关进行校准；所述智能量测开关包括互感器、通信单元、计量单元和指示单元；所述互感器通过所述通信单元与所述计量单元连通；所述计量单元用于根据互感器传输的电流信号及电压信号计算测量电量；所述指示单元与所述计量单元连通，用于实时显示所述测量电量；其特征在于，所述校准系统包括：

标准电源，其与待校准的智能量测开关连通；所述标准电源用于所述智能量测开关输出校准所需的标准电压和标准电流；

控制器，其分别与所述标准电源和所述智能量测开关连通；所述控制器用于：a、采集标准电源输出的标准电压、标准电流以及所述智能量测开关输出的测量电量；b、根据根据采集的标准电压和标准电流计算标准电量，进而计算标准电量与测量电量的差值作为误差值；c、根据误差值对智能量测开关的测量电量值进行校准，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于一个预设的阈值范围内。

6.根据权利要求5所述的智能量测开关的校准系统，其特征在于，所述标准电源的输出电压范围大于所述智能量测开关的量程范围；在校准过程中，将所述标准电源输出的标准电压设置为所述智能量测开关的额定工作电压。

7.根据权利要求5所述的智能量测开关的校准系统，其特征在于，所述标准电量的具体计算方法如下：控制器接收所述标准电源传输的标准电压信号和标准电流信号，进而根据所述标准电压信号和所述标准电流信号计算标准电量；则标准电量W_s表达为：

W_s＝U₁I_it

其中，I_i为当前标准电流，t为采样周期。

8.根据权利要求5所述的智能量测开关的校准系统，其特征在于，所述控制器对所述智能量测开关的输出电量值进行校准的方法采用补偿法或修正法；

其中，所述补偿法包括如下步骤：所述控制器根据计算的多组误差值及相应的测量电量构建补偿函数；所述控制器根据所述补偿函数将智能量测开关实时获取的测量电量转换为标准电量；

所述修正法包括如下步骤：所述控制器根据计算的多组误差值及相应的测量电量对智能量测开关的寄存器参数进行修正，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于所述阈值范围内。

9.一种基于智能量测开关的多开关同步校准方法，其应用于如权利要求5至8中任意一项所述的校准系统，其特征在于，所述多开关同步校准方法包括如下步骤：

S10：将多个待校准的智能量测开关并联后，串联接入所述校准系统的标准电源上；

S20：采用如权利要求1至4中任意一项所述的校准方法对多个待校准的智能量测开关进行同步校准。

10.根据权利要求9所述的基于智能量测开关的多开关同步校准方法，其特征在于，在多开关同步校准的过程中，根据每个智能量测开关显示的测量电量值，计算出每个智能量测开关的多组误差值；进而根据每个智能量测开关的多组误差值对相应的智能量测开关的测量电量值进行校准，以使智能量测开关在量程范围内测量的电量值与实际电量值之间的误差值处于一个预设的阈值范围内。

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