CN203101466U - 一种电能计量潜动控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电能计量潜动控制电路，其特征在于该电路包括有第一寄存器和一个异或门，所述第一寄存器连接于功率Power输出端，异或门连接于第一寄存器后，输出clear信号。本实用新型只需要一个寄存器和一个异或门就能实现功率潜动的判断，且只需判断前后相邻功率的符号位是否一致，就可以进行潜动判断，进而控制功率的累加和电能的计量，这样结构简单、易于实现，能够大幅度降低潜动控制成本，节省芯片成本。
Description
技术领域
本实用新型属于电能计量的技术领域，特别涉及一种电能潜动的计算方法及控制装置。
背景技术
在电能计量领域，为了防止用户在没有使用电器的情况下电表走字的情况出现，需要针对极小情况下的功率进行屏蔽，在极小的功率时认为功率为0，这样就不会有电表走字的情况出现，即所谓的潜动。
为什么在用户没有使用电器的情况下，还会出现极小的功率？这是因为电表计量芯片本身的噪声造成的。因此，为了避免电能潜动带来的计算误差，在电能计算过程中需要进行计算消除，以准确计量用户的电能使用情况。典型的潜动算法如图1所示（如专利申请200610162224.8所描述的）。
典型的潜动算法处理过程描述如下。
A、首先判断功率的正负；
B、根据功率的正负选择阈值，一般阈值1和阈值2是绝对值相等的数，但一个为正数，一个为负数。如果功率为正，就选择正阈值；否则就选择负阈值；
C、根据功率的正负判断功率减阈值的差值：如果功率为正，阈值也为正，功率减阈值小于0时，认为是潜动；否则，不是潜动。如果功率为负，阈值也为负，功率减阈值大于0时，认为是潜动；否则，不是潜动。
D、根据是否潜动控制功率的输出：如果是潜动，功率输出为0；否则，功率直接输出。
E、最后根据功率的累加进行电量计量。
这种方式，虽然能够实现电能潜动的判断，但是该方式是通过阀值进行判断的，阀值的选择就称为影响潜动计量的关键因素，而阀值经常会受到各种因素的干扰，因此对潜动的计算不是非常准确，而且，典型的潜动算法至少需要两个多位的选择器(一个用来选择阈值、一个选择功率的输出)、一个多位的减法器、一个多位的比较器。结构相对比较复杂，判断控制步骤多。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种电能计量潜动控制电路，该潜动控制电路能够准确地判断潜动，避免潜动对电能计量的干扰和影响。
本实用新型的另一个目的在于提供一种电能计量潜动控制电路，该潜动控制电路能够快速、准确地判断电能潜动，并及时清零；且该潜动算法和控制装置易于实现，比现有处理方式能够大大降低成本，能够用更少的资源实现电能潜动的计算和控制。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。
一种电能计量潜动控制电路，其特征在于该电路包括有第一寄存器和一个异或门，所述第一寄存器连接于功率Power输出端，异或门连接于第一寄存器后，输出clear信号。
取功率Power的符号位sign输入给第一寄存器，功率值的最高位就是符号位，这样只需把功率值的最高位通过连线连出即可，不需要多余的器件。
上述的第一寄存器，sign连接到第一寄存器Reg1的D端，与Power值更新同步的时钟CLK连接到寄存器Reg1的时钟端，第一寄存器Reg1的Q端连接异或门，使第一寄存器Reg1的Q端输出sign_reg 给异或门。
上述的控制电路，其sign还连接到异或门的A端，第一寄存器Reg1的Q端连接到异或门的B端，clear信号由异或门的Z端输出。
所述控制电路，其还进一步包括有加法器和第二寄存器，所述加法器将功率Power与accu_sum_reg相加得到accu_sum，其中，所述功率Power和accu_sum_reg连接加法器的输入端，加法器的输出accu_sum连接到第二寄存器Reg2的D端；accu_sum_reg来自第二寄存器Reg2的Q端，第一寄存器Reg1输出的clear信号则连接到第二寄存器Reg2的CLR端。通过clear信号控制accu_sum_reg，如果clear=1，accu_sum_reg=0；否则，accu_sum_reg = accu_sum；也就是说在潜动时，之前的功率累加和accu_sum_reg归零，重新开始功率累加，这样就可以避免在极小功率时还有电量计量情况出现。
本实用新型所需资源与典型潜动算法相比减少很多，只需要一个寄存器和一个异或门就能实现功率潜动的判断。而在典型的潜动算法中，至少需要两个多位的选择器(一个用来选择阈值、一个选择功率的输出)、一个多位的减法器、一个多位的比较器来完成潜动的处理。本实用新型只需判断前后相邻功率的符号位是否一致，就可以进行潜动判断，进而控制功率的累加和电能的计量，这样结构简单、易于实现，能够大幅度降低潜动控制成本，节省芯片成本。
附图说明
图1是现有技术所实施的流程图。
图2是本实用新型所实施的结构示意图。
图3是本实用新型所实施的流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的实施中，具体的电能潜动控制电路的电路图如图2所示。电能潜动控制的流程图如图3所示。
结合图2和图3， 本实用新型实现的电能计量潜动控制电路，该电路包括有第一寄存器和一个异或门，所述第一寄存器连接于功率Power输出端，异或门连接于第一寄存器后，输出clear信号。
具体地说，功率Power的符号位sign连接到第一寄存器Reg1的D端，与Power值更新同步的时钟CLK连接到寄存器Reg1的时钟端，第一寄存器Reg1的Q端连接异或门，使第一寄存器Reg1的Q端输出sign_reg 给异或门； sign还连接到异或门的A端，第一寄存器Reg1的Q端连接到异或门的B端，clear信号由异或门的Z端输出。
而且该电路还进一步包括有加法器和第二寄存器，所述加法器将功率Power与accu_sum_reg相加得到accu_sum，其中，所述功率Power和accu_sum_reg连接加法器的输入端，加法器的输出accu_sum连接到第二寄存器Reg2的D端；accu_sum_reg来自第二寄存器Reg2的Q端，第一寄存器Reg1输出的clear信号则连接到第二寄存器Reg2的CLR端。
图3所示，电能潜动算法及控制的实现过程为：
1、在噪声影响下，极小功率时，功率的符号位是变化的，功率有正值也有负值。首先取功率Power的符号位sign，功率值的最高位就是符号位，只需把功率值的最高位通过连线连出即可，不需要多余的器件。
2、把功率符号sign用寄存器Reg1进行寄存，相当于把功率符号sign延迟一个节拍，得到sign_reg。
其中，sign连接到寄存器Reg1的D端，与Power值更新同步的时钟CLK连接到寄存器Reg1的时钟端，寄存器Reg1的Q端输出sign_reg，sign_reg是上一个功率值的符号位。
3、sign和sign_reg经过异或门输出clear信号，通过clear信号判断是否为潜动。
其中，sign连接到异或门的A端，sign_reg连接到异或门的B端，clear信号由异或门的Z端输出。
clear = sign&！sign_reg+ !sign&sign_reg：如果sign与sign_reg不同，clear就为1，即为潜动；否则，clear为0，不是潜动。
4、功率Power与accu_sum_reg相加得到accu_sum，Power和accu_sum_reg连接加法器的输入端，加法器的输出accu_sum连接到寄存器Reg2的D端；accu_sum_reg来自寄存器Reg2的Q端，受clear信号控制，clear连接到寄存器Reg2的CLR端，如果clear=1，accu_sum_reg=0；否则，accu_sum_reg = accu_sum；也就是在潜动时把之前清除之前的累加和accu_sum_reg，重新开始功率累加，这样就可以避免在极小功率时还有电量计量情况出现。
其中，Power：功率值，多位有符号数。
sign：Power的符号位。
sign_reg：Sign的寄存器输出。
CLK：与Power更新同步的时钟。
clear：潜动信号。
accu_sum：Power的累加和。
accu_sum_reg：clear信号控制下的accu_sum寄存器输出。
本实用新型所需资源与典型潜动算法相比减少很多，只需要一个寄存器和一个异或门就能实现功率潜动的判断。在典型的潜动算法中，至少需要两个多位的选择器(一个用来选择阈值、一个选择功率的输出)、一个多位的减法器、一个多位的比较器来完成潜动的处理。本实用新型与典型的潜动算法相比，减少了三个流程：根据功率的正负选择阈值、根据功率的正负判断功率减阈值的差值和功率的输出。重要的是，不必选择阀值，提高了潜动计算的准确性和可靠性，能够准确地判断电能计量中的潜动。
而且本实用新型所实施的结构简单、易于实现，能够大幅度降低潜动控制成本，节省芯片成本。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电能计量潜动控制电路，其特征在于该电路包括有第一寄存器和一个异或门，所述第一寄存器连接于功率Power输出端，异或门连接于第一寄存器后，输出clear信号。
2.如权利要求1所述的电能计量潜动控制电路，其特征在于取功率Power的符号位sign输入给第一寄存器，功率值的最高位就是符号位。
3..如权利要求2所述的电能计量潜动控制电路，其特征在于上述的第一寄存器，功率Power的符号位sign连接到第一寄存器的D端，与功率值更新同步的时钟CLK连接到第一寄存器的时钟端，第一寄存器的Q端连接异或门。
4..如权利要求3所述的电能计量潜动控制电路，其特征在于上述的控制电路，其功率Power的符号位sign还连接到异或门的A端，第一寄存器的Q端连接到异或门的B端，clear信号由异或门的Z端输出。
5.如权利要求1所述的电能计量潜动控制电路，其特征在于所述控制电路，其还包括有加法器和第二寄存器，所述加法器将Power与accu_sum_reg相加得到accu_sum，其中，所述Power和accu_sum_reg连接加法器的输入端，加法器的输出accu_sum连接到第二寄存器的D端；accu_sum_reg来自第二寄存器的Q端，第一寄存器输出的clear信号则连接到第二寄存器的CLR端。
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