CN210109205U - 智能电能表自热硬件补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能电能表自热硬件补偿装置，包括电流采样电路，电压采样电路，计量处理芯片和MCU；电流采样电路包括A电流采样电路，B电流采样电路和C电流采样电路，A电流采样电路，B电流采样电路和C电流采样电路分别与3个电流互感器电连接，3个电流互感器分别与电网的A相电流进线、B相电流进线和C相电流进线电连接，电压采样电路分别与电网的A相电压进线、B相电压进线、C相电压进线和N相电压进线电连接；计量处理芯片分别与电流采样电路、电压采样电路和MCU电连接。本实用新型具有可实现误差平衡，使误差的绝对值减小的特点。

Description

智能电能表自热硬件补偿装置

技术领域

本实用新型涉及电测仪器仪表技术领域，尤其是涉及一种智能电能表自热硬件补偿装置。

背景技术

随着智能电网的建设，国家电网公司要求智能电能表产品应具高可靠性、价格低廉，还要保证在其工作时的误差具有高稳定性。

自热会加大电流，使表内温度升高，计量基准、晶振温度系数偏正，误差偏大，虽然均采用高精度的采样电阻，但是由于计量基准、晶振的误差，导致误差仍存在不稳定的可能。

发明内容

本实用新型的发明目的是为了克服现有技术中的电能表的误差不稳定的不足，提供了一种智能电能表自热硬件补偿装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能电能表自热硬件补偿装置，包括电流采样电路，电压采样电路，计量处理芯片和MCU；电流采样电路包括A电流采样电路，B电流采样电路和C电流采样电路，A电流采样电路，B电流采样电路和C电流采样电路分别与3个电流互感器电连接，3个电流互感器分别与电网的A相电流进线、B相电流进线和C相电流进线电连接，电压采样电路分别与电网的A相电压进线、B相电压进线、C相电压进线和N相电压进线电连接；计量处理芯片分别与电流采样电路、电压采样电路和MCU电连接。

电能是功率对时间的积分，三相电能表计量则是计算ABC三相的电量，需精确计量每一相的电量，才能确保电表计量的准确性。

电流采样是使互感器串联在回路中，电流互感器的二次电流与小阻值的精密电阻串联，使电流信号转化成电压信号，计量处理芯片通过读取电压来计算当前时刻的电流值；电压采样则是把分压电阻并联在回路中，通过读取Ra4、Ra5、Ra6上分到的电压来计算当前回路中的电压，从而实现电压采样的功能；计量处理芯片读取到电流电压准确值之后，进行计算得到电量数据并将电量数据存储在寄存器中，与MCU进行交互。

本实用新型使用负温度系数的采样电阻，可减小误差；例如，当自热温度升高到70℃，计量基准、晶振累计偏正20ppm使误差往正偏0.2％左右，采样电阻采用负温度系数为50ppm的电阻，可实现平衡误差，使得误差的绝对值减小。

作为优选，所述A电流采样电路包括电阻Ra7，电阻Ra8，电阻Ra9，电阻Ra10，电容Ca7，电容ca8和接口IA1；接口IA1分别与电阻Ra7，电阻Ra8，电阻Ra9，电阻Ra10一端电连接，电阻Ra7另一端分别与计量处理芯片和电容Ca7一端电连接，电容Ca7另一端分别与电阻Ra8另一端、电阻Ra9另一端和电容Ca8一端电连接，电容Ca8另一端分别与计量处理芯片和电阻Ra10另一端电连接。

作为优选，电阻Ra8和电阻Ra9均为温度系数偏负的采样电阻。

作为优选，电压采样电路A电阻串，B电阻串，C电阻串，电阻Ra4，电阻Ra5，电阻Ra6，电容Ca1，电容Ca2和电容Ca1；A电阻串分别与电容Ca1和电阻Ra4一端电连接，B电阻串分别与电容Ca2和电阻Ra5一端电连接，C电阻串分别与电容Ca3和电阻Ra6一端电连接，电容Ca1、电阻Ra4、电容Ca2、电阻Ra5、电容Ca3和电阻Ra6另一端均接地。

作为优选，A电阻串、B电阻串和C电阻串均包括8个阻值相同并串联的电阻，每个电阻均为温度系数偏负的采样电阻。

作为优选，电阻Ra4，电阻Ra5和电阻Ra6均为温度系数偏负的采样电阻。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可实现误差平衡，使误差的绝对值减小。

附图说明

图1是本实用新型的电流采样电路的一种电路图；

图2是本实用新型的计量处理芯片和MCU的一种电路图；

图3是本实用新型的电压采样电路的一种电路图。

图中：电流采样电路1、电压采样电路2、计量处理芯片3、MCU4、A电流采样电路11、B电流采样电路12、C电流采样电路13、电流互感器5、A电阻串21、B电阻串22、C电阻串23。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2、图3所示的实施例是一种智能电能表自热硬件补偿装置，包括电流采样电路1，电压采样电路2，计量处理芯片3和MCU4；电流采样电路包括A电流采样电路11，B电流采样电路12和C电流采样电路13，A电流采样电路，B电流采样电路和C电流采样电路分别与3个电流互感器5电连接，3个电流互感器分别与电网的A相电流进线、B相电流进线和C相电流进线电连接，电压采样电路分别与电网的A相电压进线、B相电压进线、C相电压进线和N相电压进线电连接；计量处理芯片分别与电流采样电路、电压采样电路和MCU电连接。

如图1所示，A电流采样电路包括电阻Ra7，电阻Ra8，电阻Ra9，电阻Ra10，电容Ca7，电容ca8和接口IA1；接口IA1分别与电阻Ra7，电阻Ra8，电阻Ra9，电阻Ra10一端电连接，电阻Ra7另一端分别与计量处理芯片和电容Ca7一端电连接，电容Ca7另一端分别与电阻Ra8另一端、电阻Ra9另一端和电容Ca8一端电连接，电容Ca8另一端分别与计量处理芯片和电阻Ra10另一端电连接。

电阻Ra8和电阻Ra9均为温度系数偏负的采样电阻。

如图3所示，电压采样电路A电阻串21，B电阻串22，C电阻串23，电阻Ra4，电阻Ra5，电阻Ra6，电容Ca1，电容Ca2和电容Ca1；A电阻串分别与电容Cal和电阻Ra4一端电连接，B电阻串分别与电容Ca2和电阻Ra5一端电连接，C电阻串分别与电容Ca3和电阻Ra6一端电连接，电容Ca1、电阻Ra4、电容Ca2、电阻Ra5、电容Ca3和电阻Ra6另一端均接地。

A电阻串、B电阻串和C电阻串均包括8个阻值相同并串联的电阻，每个电阻均为温度系数偏负的采样电阻。电阻Ra4，电阻Ra5和电阻Ra6均为温度系数偏负的采样电阻。

本实用新型使用负温度系数的采样电阻，可减小误差；例如，当自热温度升高到70℃，计量基准、晶振累计偏正20ppm使误差往正偏0.2％左右，采样电阻采用负温度系数为50ppm的电阻，可实现平衡误差，使得误差的绝对值减小。

应理解，本实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种智能电能表自热硬件补偿装置，其特征是，包括电流采样电路(1)，电压采样电路(2)，计量处理芯片(3)和MCU(4)；电流采样电路包括A电流采样电路(11)，B电流采样电路(12)和C电流采样电路(13)，A电流采样电路，B电流采样电路和C电流采样电路分别与3个电流互感器(5)电连接，3个电流互感器分别与电网的A相电流进线、B相电流进线和C相电流进线电连接，电压采样电路分别与电网的A相电压进线、B相电压进线、C相电压进线和N相电压进线电连接；计量处理芯片分别与电流采样电路、电压采样电路和MCU电连接。

2.根据权利要求1所述的智能电能表自热硬件补偿装置，其特征是，所述A电流采样电路包括电阻Ra7，电阻Ra8，电阻Ra9，电阻Ra10，电容Ca7，电容ca8和接口IA1；接口IA1分别与电阻Ra7，电阻Ra8，电阻Ra9，电阻Ra10一端电连接，电阻Ra7另一端分别与计量处理芯片和电容Ca7一端电连接，电容Ca7另一端分别与电阻Ra8另一端、电阻Ra9另一端和电容Ca8一端电连接，电容Ca8另一端分别与计量处理芯片和电阻Ra10另一端电连接。

3.根据权利要求2所述的智能电能表自热硬件补偿装置，其特征是，电阻Ra8和电阻Ra9均为温度系数偏负的采样电阻。

4.根据权利要求1所述的智能电能表自热硬件补偿装置，其特征是，电压采样电路A电阻串(21)，B电阻串(22)，C电阻串(23)，电阻Ra4，电阻Ra5，电阻Ra6，电容Ca1，电容Ca2和电容Ca1；A电阻串分别与电容Ca1和电阻Ra4一端电连接，B电阻串分别与电容Ca2和电阻Ra5一端电连接，C电阻串分别与电容Ca3和电阻Ra6一端电连接，电容Ca1、电阻Ra4、电容Ca2、电阻Ra5、电容Ca3和电阻Ra6另一端均接地。

5.根据权利要求4所述的智能电能表自热硬件补偿装置，其特征是，A电阻串、B电阻串和C电阻串均包括8个阻值相同并串联的电阻，每个电阻均为温度系数偏负的采样电阻。

6.根据权利要求4所述的智能电能表自热硬件补偿装置，其特征是，电阻Ra4，电阻Ra5和电阻Ra6均为温度系数偏负的采样电阻。

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