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        一種簡(jiǎn)便的電能表自主自動(dòng)校表方法

        2016-04-18 06:51:07徐振偉郎干勇揚(yáng)州萬(wàn)泰電子科技有限公司
        電子制作 2016年20期
        關(guān)鍵詞:電能表增益校正

        徐振偉 郎干勇 李 香 揚(yáng)州萬(wàn)泰電子科技有限公司

        一種簡(jiǎn)便的電能表自主自動(dòng)校表方法

        徐振偉 郎干勇 李 香 揚(yáng)州萬(wàn)泰電子科技有限公司

        現(xiàn)有電能表軟件校表系統(tǒng)需要上位機(jī)、電能表、校表臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)電能表之間相互配合,校表臺(tái)包括標(biāo)準(zhǔn)表和標(biāo)準(zhǔn)功率源,標(biāo)準(zhǔn)表的價(jià)格比較昂貴,這使得電能表生產(chǎn)成本比較高,而且現(xiàn)有技術(shù)軟件所用算法復(fù)雜,且操作繁瑣,每校準(zhǔn)一個(gè)電能表需要設(shè)置一次參數(shù),須耗費(fèi)大量的時(shí)間,效率不高。本文提出了一種簡(jiǎn)便的自主自動(dòng)校表方法,電能表實(shí)行自主調(diào)校,脫離了校表臺(tái),只需一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功率源即可完成校表相關(guān)操作,不僅精簡(jiǎn)了校表步驟,降低了校表成本,而且產(chǎn)品合格率大為提高。

        電能表;軟件校表;自主自動(dòng)

        引言

        校表工序是電子式電能表生產(chǎn)過(guò)程中的一項(xiàng)重要的工序,直接影響了電子表的出廠檢驗(yàn)的合格率,也影響了電子表在線(xiàn)時(shí)間。

        傳統(tǒng)的人工校表方式,需用電烙鐵、螺絲刀等工具對(duì)電能表進(jìn)行人工校準(zhǔn),這些工具的使用會(huì)對(duì)儀表產(chǎn)生碰傷,而且這種校表方式調(diào)整精度低,生產(chǎn)重復(fù)性差,不利于生產(chǎn)自動(dòng)化,而且大量人為因素會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響,不能保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性?,F(xiàn)有的軟件校表系統(tǒng)需要上位機(jī)、電能表、校表臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)電能表之間相互配合,校表臺(tái)包括標(biāo)準(zhǔn)表和功率源,標(biāo)準(zhǔn)表的價(jià)格比較昂貴,這使得電能表生產(chǎn)成本比較高,而且現(xiàn)有技術(shù)軟件所用算法復(fù)雜,且操作繁瑣,每校準(zhǔn)一個(gè)電能表需要設(shè)置一次參數(shù),須耗費(fèi)大量的時(shí)間,效率不高。

        自主自動(dòng)校表方法已成為電能表校驗(yàn)的研究方向之一[1-2]。本文提出了一種簡(jiǎn)便的自主自動(dòng)校表方法,精度高,生產(chǎn)重復(fù)性好,有利于生產(chǎn)自動(dòng)化,減少了大量人為因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響,保證了產(chǎn)品和質(zhì)量的穩(wěn)定性及可靠性;電能表實(shí)行自主調(diào)校,脫離了校表臺(tái),只需要一個(gè)功率源即可完成校表相關(guān)操作,精簡(jiǎn)了校表步驟,降低了成本,且產(chǎn)品的合格率大為提高。

        1.電能表校表步驟

        本文以深圳市銳能微科技有限公司生產(chǎn)的RN8209單相計(jì)量芯片為例說(shuō)明電能表自主自動(dòng)校表方法。電能表自主自動(dòng)校表方法步驟如圖1所示。

        圖1 電能表自主自動(dòng)校表方法步驟

        1.1 通道調(diào)零調(diào)整

        電能表外接一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功率源,設(shè)置功率源的參數(shù)為電壓Un =220V,電流I=0A。待功率源上電穩(wěn)定后,向待校電能表發(fā)送調(diào)零命令。電能表的MCU接收命令,電能表中計(jì)量芯片RN8209讀取A、B通道電流有效值32次,取平均得到均值,將得到的均值寫(xiě)入電流通道有效值寄存器,根據(jù)該值調(diào)整通道電流有效值。計(jì)量芯片RN8209讀取有效功率32次并取平均,將該平均值平方運(yùn)算后中間2字節(jié)取補(bǔ),將得到的值寫(xiě)入有功功率offset校正寄存器,根據(jù)該值調(diào)整通道有功功率值。

        1.2 通道增益校正

        電能表外接一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功率源,設(shè)置所述功率源的參數(shù)為電壓Un=220V,電流I=Ib,相位調(diào)至1.0。待功率源穩(wěn)定后,向電能表發(fā)送通道增益校正命令,電能表MCU 接收命令,按順序分別執(zhí)行功率校正、電流校正、電壓校正。

        功率校正。計(jì)量芯片RN8209 讀取當(dāng)前功率值Pt,根據(jù)公式Px=Pt/λ=(320000000×Pt)/(K×Xh)得到當(dāng)前實(shí)際功率Px,其中,算錄數(shù)λ=232×K×Xh/3222000000,K為電能表脈沖常數(shù),Xh為寄存器HFCONST中的值。將所述當(dāng)前實(shí)際功率Px與標(biāo)準(zhǔn)功率Un×Ib比較,根據(jù)公式Err=(Un×Ib-Px)/(Un×Ib)×100%計(jì)算出誤差值Err。根據(jù)誤差值Err計(jì)算出功率增益校正值GPQA(B),若誤差值小于等于零,GPQA(B)=INT(Err/HErr×215),否則,GPQA(B)=INT(216-(Err/(1+ Err))×215)。將功率增益校正值寫(xiě)入所述電能表計(jì)量芯片RN8209中通道A,B的功率增益校正寄存器中。

        電流校正。計(jì)量芯片RN8209 讀取電流有效值It,計(jì)算當(dāng)前真實(shí)電流值Ix,公式為Ix=It/(Ris×λPGA×1.25×223),其中Ris是錳銅電阻阻值,λPGA是通道的增益系數(shù)。在電流互感器取樣的情況下,Ix要乘上互感器的變比才能得到真實(shí)電流值。由于公式中錳銅片電阻值與所用錳銅片電阻的真實(shí)值之間存在誤差,所以必須引入有效值系數(shù)Kia=It/Ib進(jìn)行修正,其中Ib為當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)電流值,實(shí)際電流值的計(jì)算公式為Ix=It/Kia。

        電壓校正。方法與電流校正相同,引入有效值系數(shù)Kiu=Ut/Un,計(jì)算公式為Ux= Ut/ Kiu。

        1.3 相位校正

        設(shè)置所述功率源的參數(shù)為電壓Un=220V,電流I=Ib,相位調(diào)至0.5。根據(jù)公式θ=arcsin(-Err/30.5)計(jì)算相位補(bǔ)償值θ。如果θ>0,通道A、B相位校正值的計(jì)算公式為PHSA(B)=INT(θ/0.02),否則,PHSA(B)=INT(28+θ/0.02)。將得到的PHSA(B) 寫(xiě)入A、B通道相位校正寄存器。

        至此,電能表校表操作步驟全部完成。

        2. 結(jié)束語(yǔ)

        針對(duì)現(xiàn)有電能表軟件校表存在的不足,本文提出了一種電能表自主自動(dòng)校表方法。實(shí)踐證明,采用本文提出的電能表自主自動(dòng)校表方法,不僅校表效率高,而且降低了校表成本,提高了電能表可靠性。

        [1]袁輝,堯冬梅,張朝軍。數(shù)字電能表的校驗(yàn)方法研究。中國(guó)測(cè)試,38(6):20-22,2012。

        [2]隋爭(zhēng)。便攜式數(shù)字化電能表校驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)研究。山東工業(yè)技術(shù),(21):109-109,2015。

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