一種功率潛動快速檢測電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種功率潛動快速檢測電路，包括：給出不同的時間模式控制信號以及與之對應(yīng)的閾值模式控制信號的模式選擇電路、計算積分量并輸出的積分量計算電路、獲取標準潛動閾值的標準潛動閾值獲取電路、根據(jù)積分時間控制信號對積分量進行積分的積分電路、根據(jù)閾值模式控制信號計算出潛動閾值的潛動閾值計算電路、將積分結(jié)果與潛動閾值相減得到潛動判斷結(jié)果的潛動比較電路。本發(fā)明實現(xiàn)對功率潛動的快速判斷，大大縮短了潛動判斷時間，提高了潛動檢測的能力。
【專利說明】一種功率潛動快速檢測電路【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電能計量領(lǐng)域，尤其涉及一種功率潛動快速檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在的電網(wǎng)中，各種小功率設(shè)備不斷增多，一方面會產(chǎn)生額外的干擾，另一方面需要對這些設(shè)備進行準確地計量，這給計量系統(tǒng)帶來了很多麻煩，要在準確過濾干擾的同時計量這些設(shè)備的功率，就需要對潛動做出準確而快速的判斷。當功率計算結(jié)果大于潛動閾值時，計量功率值；當功率計算結(jié)果小于潛動閾值時，功率計算結(jié)果被認為是干擾，不被計入功率結(jié)果。
[0003]在現(xiàn)有的潛動檢測標準中，需要對功率積分幾分鐘，然后將積分結(jié)果與潛動閾值比較，得到潛動檢測結(jié)果，在有些處理中，幾分鐘的判斷時間太長，因此，如何更加快速地判斷潛動結(jié)果，成為本 申請人:致力于解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種用于對功率潛動快速判斷的電路,大大縮短了潛動判斷時間,提高了潛動檢測的能力。
[0005]實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0006]一種功率潛動快速檢測電路，檢測功率潛動，包括模式選擇電路、積分時間選擇電路、積分量計算電路、標準潛動閾值獲取電路、積分電路、潛動閾值計算電路和潛動比較電路，其中:
[0007]所述模式選擇電路`根據(jù)用戶需要給出不同的時間模式控制信號以及與之對應(yīng)的閾值模式控制信號；
[0008]所述積分時間選擇電路根據(jù)時間模式控制信號產(chǎn)生用戶需要的積分時間控制信號;
[0009]所述積分量計算電路計算需要進行潛動判斷的積分量并輸出；
[0010]所述標準潛動閾值獲取電路獲取預(yù)先設(shè)置的標準潛動閾值并輸出；
[0011]所述積分電路根據(jù)積分時間控制信號對積分量進行積分并輸出積分結(jié)果；
[0012]所述潛動閾值計算電路根據(jù)閾值模式控制信號，在標準潛動閾值的基礎(chǔ)上計算出實際需要進行比較的潛動閾值；
[0013]所述潛動比較電路將積分結(jié)果與潛動閾值相減，結(jié)果用一個標志位表示，得到潛動判斷結(jié)果。
[0014]在上述的功率潛動快速檢測電路中,所述積分量包括有功功率和無功功率。
[0015]在上述的功率潛動快速檢測電路中，所述標準潛動閾值獲取電路獲取的標準潛動閾值預(yù)先保存在一寄存器中。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:針對情況:在電能計量系統(tǒng)中，為了排除干擾并且對功率進行準確計量，需要對計算所得的功率進行潛動檢測，一般的潛動檢測需要數(shù)分鐘。本發(fā)明通過將功率積分值與潛動閾值的一半做比較，潛動閾值根據(jù)積分時間做出相應(yīng)的處理，同時將積分時間縮短到幾秒鐘，大大縮短了潛動檢測時間，使系統(tǒng)能夠更加快速地做一些基于潛動判斷的處理，計算功率更準確，也更方便其他與潛動檢測結(jié)果相關(guān)的處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的功率潛動快速檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0019]請參閱圖1，本發(fā)明的功率潛動快速檢測電路，用于檢測功率潛動，包括模式選擇電路1、積分時間選擇電路2、積分量計算電路3、標準潛動閾值獲取電路4、積分電路5、潛動閾值計算電路6和潛動比較電路7，其中，
[0020]模式選擇電路1，是用戶根據(jù)實際需要給出相應(yīng)的控制信號。在功率快速檢測過程中，需要積分，然后進行閾值比較，積分時間不同，潛動閾值也不同，因此需要將潛動閾值與積分時間進行一致性設(shè)置。用戶可以根據(jù)實際需要，設(shè)置不同的積分時間，積分時間越短，檢測就越快，但是抗干擾能力就越弱，相反，積分時間越長，抗干擾能力就越強，但是檢測就越慢。另外需要說明，檢測結(jié)果的準確性與潛動閾值的設(shè)置關(guān)系很大，也就是電表的靈敏程度很大程度上取決于潛動閾值的設(shè)置，潛動閾值越小，靈敏程度就越高，但是較小的干擾就可能使計算結(jié)果大于潛動閾值，造成計量結(jié)果的不準確?？垢蓴_性也可以通過對輸入信號加濾波器提高。模式選擇電路I會根據(jù)用戶的設(shè)置輸出時間模式控制信號和閾值模式控制信號，這兩個信號必須保持一致性，也即由閾值模式控制信號產(chǎn)生的閾值要與時間模式控制信號積分所得的積分值具有可比較性。
[0021]積分時間選擇電路2相當于一個多路選擇器。積分時間的長短由積分時間控制信號確定，積分時間選擇電路2會根據(jù)時間模式控制信號產(chǎn)生積分時間控制信號，一般是在系統(tǒng)時鐘的基礎(chǔ)上分頻產(chǎn)生一個類似于時鐘的控制信號，這個信號可以由系統(tǒng)預(yù)先產(chǎn)生所有可能用到的時鐘，然后根據(jù)時間模式控制信號選擇某一個輸出，也可以根據(jù)模式控制信號臨時分頻得到，本實施例采用前一種方式，即所有可能用到的時鐘都已經(jīng)產(chǎn)生，只需要根據(jù)時間模式控制信號選擇其中一個輸出。
[0022]積分量計算電路3用于計算積分量并輸出。潛動檢測包括有功功率檢測和無功功率檢測，因此需要計算有功功率和無功功率。有功功率的計算使用電壓瞬時值與電流瞬時值相乘，然后再用低通濾波器濾除直流分量以外的部分，得到直流分量，該值就是有功功率。無功功率的計算比有功功率稍微復雜一些，在電壓瞬時值與電流瞬時值相乘之前，先分別經(jīng)過希爾伯特變換電路，將電壓與電流移相九十度，其他的計算基本與有功功率計算一樣。有功功率和無功功率的計算也是常見的基本電路，不是本發(fā)明的重點，在此只做上述說明。
[0023]標準潛動閾值獲取電路4用于獲取標準潛動閾值并輸出。根據(jù)用戶需求以及產(chǎn)品標準，用戶自行設(shè)置的潛動值，在前述部分也闡述過潛動值設(shè)置的一些事項，標準值是用戶通過實際測試設(shè)置的。一般來說，在電表使用之前，該值保存在特定寄存器中，在實際應(yīng)用中該值一般保持不變，當然也可以根據(jù)需要重新設(shè)置。該部分電路就是將標準潛動值從特定寄存器中讀取到臨時寄存器中，以供后續(xù)電路使用。
[0024]積分電路5根據(jù)積分時間控制信號對積分量進行累加。在用戶設(shè)定檢測時間后，也就確定了積分時間，積分時間幾乎占據(jù)了所有的檢測時間。對于不同的檢測時間，積分時鐘是一樣的，只是根據(jù)積分時間控制信號控制積分時間，在積分時間控制信號有效的時候開始積分，在下一個積分時間控制信號有效的時候?qū)⒎e分結(jié)果輸出，并且將臨時積分結(jié)果寄存器清零，開始下一個周期的累加。該積分電路5就是在累加電路的基礎(chǔ)上添加了累加信號根據(jù)用戶設(shè)定的控制信號，該信號相當于一個頻率可變的時鐘，根據(jù)用戶的設(shè)定定時產(chǎn)生有效信號。
[0025]潛動閾值計算電路6在標準潛動閾值的基礎(chǔ)上計算出實際潛動閾值。在模式選擇電路I中也有過簡單說明，潛動閾值要與積分值一致，因此就需要用戶同時設(shè)置積分時間和潛動閾值，而潛動閾值是在標準閾值的基礎(chǔ)上計算得到的。用戶只需要一個控制信號，就可以在特定的電路中產(chǎn)生出積分時間控制信號和閾值控制信號，這樣就保證了兩者的一致性。在標準潛動閾值的基礎(chǔ)上計算潛動閾值就是將標準潛動閾值放大或縮小，這取決于默認積分時間的設(shè)置，如果用戶需要更短的檢測時間，就需要更短的積分時間，標準潛動閾值就需要縮小，相反，標準潛動閾值就需要放大。放大或縮小標準潛動閾值通過將數(shù)據(jù)移位實現(xiàn)，左移數(shù)據(jù)放大，右移數(shù)據(jù)縮小，如果放大或縮小不是2的冪次方，就需要在移位之后相加或相減。
[0026]潛動比較電路7將積分結(jié)果與潛動閾值比較，給出最終結(jié)果。積分結(jié)果與潛動閾值的比較相對比較簡單，兩者相減就可以。需要說明的是，在整個電表系統(tǒng)中，其他部分也可能用到潛動閾值，因此在此比較的時候?qū)搫娱撝悼s小到原來的一半，也就是積分結(jié)果減去潛動閾值的一半。在本實施例中，數(shù)據(jù)都是采用補碼的形式，因此只需要根據(jù)相減結(jié)果的最高位就可以判斷，最高位為I表示積分結(jié)果小于潛動值，最高位為O表示積分結(jié)果不小于潛動值。比較結(jié)果的反饋也有兩種方法，一種是直接輸出以中斷的形式，另一種是寫入寄存器，用戶需要該標志的時候查詢相應(yīng)的寄存器位就可以了，也可以兩種方式同時使用。一般來說，中斷方式在硬件處理上更快，寫入寄存器方式軟件控制更方便，在實際的使用中可以根據(jù)需要選擇具體的實現(xiàn)方式。在本實施例中，是將比較結(jié)果標志位寫入寄存器。
[0027]綜上，本發(fā)明實現(xiàn)了電表計量系統(tǒng)中功率潛動的快速檢測，在潛動標準檢測中通常的檢測時間需要數(shù)分鐘，而本發(fā)明在原有檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加以改進，根據(jù)用戶需求，可以設(shè)置不同的檢測時間，并且檢測時間只需要數(shù)秒鐘，大大縮短了檢測時間，從而提高了電表快速處理數(shù)據(jù)的能力，計量也會更加準確。
[0028]以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種功率潛動快速檢測電路，檢測功率潛動，其特征在于，包括模式選擇電路、積分時間選擇電路、積分量計算電路、標準潛動閾值獲取電路、積分電路、潛動閾值計算電路和潛動比較電路，其中: 所述模式選擇電路根據(jù)用戶需要給出不同的時間模式控制信號以及與之對應(yīng)的閾值模式控制信號； 所述積分時間選擇電路根據(jù)時間模式控制信號產(chǎn)生用戶需要的積分時間控制信號； 所述積分量計算電路計算需要進行潛動判斷的積分量并輸出； 所述標準潛動閾值獲取電路獲取預(yù)先設(shè)置的標準潛動閾值并輸出； 所述積分電路根據(jù)積分時間控制信號對積分量進行積分并輸出積分結(jié)果； 所述潛動閾值計算電路根據(jù)閾值模式控制信號，在標準潛動閾值的基礎(chǔ)上計算出實際需要進行比較的潛動閾值； 所述潛動比較電路將積分結(jié)果與潛動閾值相減，結(jié)果用一個標志位表示，得到潛動判斷結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率潛動快速檢測電路，其特征在于，所述積分量包括有功功率和無功功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率潛動快速檢測電路，其特征在于，所述標準潛動閾值獲取電路獲取的標準潛動閾值預(yù)先保存在一寄存器中。
【文檔編號】G01R21/06GK103713189SQ201310751545
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】韓明, 沈祥, 朱文俊 申請人:上海貝嶺股份有限公司