電表的計量芯片的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型實施例涉及一種電表用的計量芯片，這種計量芯片的實施例能夠?qū)崿F(xiàn)自啟動功能。
【背景技術】
[0002]由于智能模塊電能表技術標準要求，通信模塊電源應和電能表內(nèi)部強電實行隔離，防止因觸摸模塊天線觸電等安全風險，基于通信模塊管腳較多，從成本考慮一般都是把強電采樣的計量芯片和主單片機、通信模塊進行電源隔離，計量芯片和微控制器兩邊隔離，導致二者的電源不同步掉電，計量芯片內(nèi)部參數(shù)未能及時正確配置導致快速累計電量或者不累計電量的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，本實施例隔離前后電源，為保證通信模塊高通信成功率，微控制器電源一般都是采用大的儲能電解電容，當外部220VAC電源掉電再上電過程中，微控制器掉電比較慢，未進入完全掉電狀態(tài)外部電源已經(jīng)上電，而計量芯片掉電比較快已完全掉電并進入上電復位。當外部電源接近計量芯片電源臨界電壓時，微控制器電源還可以正常工作。
[0004]由于計量芯片內(nèi)部參數(shù)多達幾十條，為保證程序執(zhí)行順暢微控制器需要5到10秒時間校驗一次計量芯片參數(shù)，在這個時間段內(nèi)計量芯片采用復位后的默認參數(shù)在執(zhí)行，也有可能微控制器重新配置計量芯片參數(shù)，此時配置的參數(shù)有可能配置的參數(shù)寫正確也有可能，從而導致計量芯片在一段時間內(nèi)不能正常工作。
[0005]由于計量芯片和微控制器電源隔離，通過通信配置計量芯片參數(shù)存在一定的滯后性和不確定性，通信速度越快越容易出錯，通信時受干擾也比較容易出錯，于是設計一款能自己配置參數(shù)和自動校驗參數(shù)計量芯片。
[0006]技術方案1:電表的計量芯片是由采集端、ADC電路、仿真器、時鐘、第一寄存器和第二寄存器組成，通過其多個采集端采集電網(wǎng)電力線強電電壓和電流信號，通過ADC電路轉(zhuǎn)換為仿真器可讀的數(shù)字信號后，經(jīng)仿真器采樣計算得出電量信息，這些電量信息被分類存取至第一寄存器和第二寄存器中，并通過所述時鐘根據(jù)第一周期Ta校準仿真器。
[0007]在一個較佳的例子中，所述第一寄存器被配置為隨機存取電量信息，所述第二寄存器被配置為存取經(jīng)過校準的電量信息。
[0008]在一個較佳的例子中，當所述計量芯片被電源復位時，通過隨機讀取第二寄存器中的至少一個經(jīng)校準電量信息且覆蓋至所述第一寄存器中，使所述仿真器讀取第一寄存器后啟動計量芯片。
[0009]在一個較佳的例子中，所述第一寄存器被配置為隨機存取電量信息，所述第二寄存器被配置為存取校表數(shù)據(jù)。
[0010]在一個較佳的例子中，當所述計量芯片被電源復位時，通過將第二寄存器中的至少一個校表數(shù)據(jù)與所述第一寄存器中的電量信息進行比較，使所述仿真器讀取第一寄存器后啟動計量芯片。
[0011]在一個較佳的例子中，在所述計量芯片中設有一個比較參考信號源，用于使仿真器根據(jù)比較值啟動計量芯片。
[0012]在一個較佳的例子中，所述第一寄存器被配置為隨機存取電量信息，所述第二寄存器被配置為存取來自仿真器的時鐘校準參數(shù)。
[0013]在一個較佳的例子中，根據(jù)第二周期Te將所述第二寄存器中的至少一個時鐘校準參數(shù)與第一寄存器中電量信息中的時鐘參數(shù)進行比較，以通過仿真器來自動校準所述計量芯片的時鐘值。
[0014]技術方案2:電表，主要是由計量芯片和與之通信的微控制器組成，其中:所述計量芯片是由采集端、ADC電路、仿真器、時鐘、第一寄存器和第二寄存器組成，通過其多個采集端采集電網(wǎng)電力線強電電壓和電流信號，通過ADC電路轉(zhuǎn)換為仿真器可讀的數(shù)字信號后，經(jīng)仿真器采樣計算得出電量信息，這些電量信息被分類存取至第一寄存器和第二寄存器中，并通過所述時鐘根據(jù)第一周期Ta校準仿真器；所述微控制器被配置為與計量芯片通過隔離光耦端口加以通信，僅根據(jù)第一周期1\讀取所述第一寄存器中的電量信息。
[0015]在一個較佳的例子中，第一寄存器被配置為隨機存取電量信息，所述第二寄存器被配置為存取經(jīng)過校準的電量信息。
[0016]在一個較佳的例子中，當所述計量芯片被復位時，通過隨機讀取第二寄存器中的至少一個經(jīng)校準電量信息且覆蓋至所述第一寄存器中，使所述仿真器讀取第一寄存器后啟動計量芯片。
[0017]在一個較佳的例子中，所述的微控制器被配置為:僅讀取所述第一寄存器中被覆蓋的電量信息。
[0018]基于此實現(xiàn)的一種計量芯片的自啟動方法包括:設置第一寄存器來存取采集自電網(wǎng)電力線強電電壓或電流的耗用量；設置第二寄存器來存儲計量芯片運行參數(shù)，其中所述計量芯片運行參數(shù)來源于經(jīng)過時鐘配置的電量信息；以及當所述計量芯片被電源復位時，控制第二寄存器中的至少一部分計量芯片運行參數(shù)移至所述第一寄存器中，通過計量芯片內(nèi)的仿真器識別第一寄存器中的計量芯片運行參數(shù)，使得計量芯片啟動。
[0019]在一個較佳的例子中，所述計量芯片運行參數(shù)是由經(jīng)過校準的電量信息、校表數(shù)據(jù)和時鐘校準參數(shù)組成。
[0020]在一個較佳的例子中，所述計量芯片是由電網(wǎng)電力線掉電、采集端強電采集導致電源復位。
[0021]在一個較佳的例子中，與所述計量芯片連接的微控制器僅讀取所述第一寄存器中被覆蓋的電量信息。
[0022]基于此實現(xiàn)的一種計量芯片的參數(shù)自校驗方法包括:設置第一寄存器來存取用電參數(shù)數(shù)據(jù)；設置時鐘來根據(jù)第一周期Ta校準仿真器；設置第二寄存器來存取來自仿真器的時鐘校準參數(shù)；以及根據(jù)第二周期Te將所述第二寄存器中的至少一個時鐘校準參數(shù)與第一寄存器中用電參數(shù)數(shù)據(jù)中的時鐘參數(shù)進行比較，以通過仿真器來自動校準所述計量芯片的時鐘值。
[0023]在一個較佳的例子中，所述第二周期Te小于第一周期T A。
[0024]在一個較佳的例子中，與計量芯片連接的微控制器僅根據(jù)第一周期Ta讀取所述第一寄存器中的時鐘值。
[0025]本實用新型的技術效果突出:計量芯片參數(shù)不會再出現(xiàn)混亂從而導致電量計量不正確的現(xiàn)象，電力公司可以避免不必要的糾紛。微控制器不再頻繁的讀取計量芯片參數(shù)進行校驗，從而提高程序執(zhí)行速度。微控制器和計量芯片是通過隔離光耦通信，頻繁通信會造成功耗增加，此設計可以節(jié)省電能。用電參數(shù)全部在計量芯片內(nèi)部，微控制器可以節(jié)省部分程序空間。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)果原理示意圖。
【具體實施方式】
[0027]參照圖1，電表的計量芯片是由多個可編程放大器(PGA)采集端1、ADC電路2、仿真器3、時鐘4、第一寄存器5和第二寄存器6組成，通過其多個PGA采集端采集電網(wǎng)電力線強電電壓和電流信號，通過ADC電路轉(zhuǎn)換為仿真器可讀的數(shù)字信號后，經(jīng)仿真器采樣計算得出電量信息，這些電量信息被分類存取至第一寄存器和第二寄存器中，并通過所述時鐘根據(jù)第一周期Ta校準仿真器。
[0028]在一個較佳的例子中，所述第一寄存器被配置為隨機存取電量信息，所述第二寄存器被配置為存取經(jīng)過校準的電量信息。
[0029]在一個較佳的例子中，當所述計量芯片被電源復位時，通過隨機讀取第二寄存器中的至少一個經(jīng)校準電量信息且覆蓋至所述第一寄存器中，使所述仿真器讀取第一寄存器后啟動計量芯片。
[0030]在一個較佳的例子中，所述第一寄存器被配置為隨機存取電量信息，所述第二寄存器被配置為存取校表數(shù)據(jù)。
[0031]在一個較佳的例子中，當所述計量芯片被電源復位時，通過將第二寄存器中的至少一個校表數(shù)據(jù)與所述第一寄存器中的電量信息進行比較，使所述仿真器讀取第一寄存器后啟動計量芯片。
[0032]在一個較佳的例子中，在所述計量芯片中設有一個比較參考信號源，用于使仿真器根據(jù)比較值啟動計量芯片。
[0033]在一個較佳的例子中，所述第一寄存器被配置為隨機存取電量信息，所述第二寄存器被配置為存取來自仿真器的時鐘校準參數(shù)。
[0034]在一個較佳的例子中，根據(jù)第二周期Te將所述第二寄存器中的至少一個時鐘校準參數(shù)與第一寄存器中電量信息中的時鐘參數(shù)進行比較，以通過仿真器來自動校準所述計量芯片的時鐘值。
[0035]計量芯片所有運行參數(shù)全部在寄存器里，寄存器采用的是隨機存取存儲器，掉電時數(shù)據(jù)會丟失。此發(fā)明比原來計量芯片多了一塊存儲器，即掉電時數(shù)據(jù)不丟失，該存儲器用來存放校表數(shù)據(jù)。當計量芯片上電復位后時，運行參數(shù)從存儲器里恢復到寄存器的數(shù)據(jù)里，使計量芯片正常運行，微控制器不再通過通信接口配置計量芯片，從而計量芯片實現(xiàn)自啟動功能。
[0036]由于計量芯片是從外部強電采樣，容易受到外界干擾，從而導致寄存器數(shù)據(jù)出現(xiàn)混亂的可能，為此要求計量芯片的參數(shù)需要進行周期校驗，實現(xiàn)存儲器里參數(shù)和寄存器參數(shù)保持一致，確保計量芯片正常運行，實現(xiàn)參數(shù)自校驗功能。
【主權項】
1.電表的計量芯片，其特征在于是由采集端、ADC電路、仿真器、時鐘、第一寄存器和第二寄存器組成，通過其多個采集端采集電網(wǎng)電力線強電電壓和電流信號，通過ADC電路轉(zhuǎn)換為仿真器可讀的數(shù)字信號后，經(jīng)仿真器采樣計算得出電量信息，這些電量信息被分類存取至第一寄存器和第二寄存器中，并通過所述時鐘根據(jù)第一周期Ta校準仿真器。
2.根據(jù)權利要求1所述電表的計量芯片，其特征在于:所述第一寄存器被配置為隨機存取電量信息，所述第二寄存器被配置為存取經(jīng)過校準的電量信息。
3.根據(jù)權利要求1所述電表的計量芯片，其特征在于:所述第一寄存器被配置為隨機存取電量信息，所述第二寄存器被配置為存取校表數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權利要求3所述電表的計量芯片，其特征在于:在所述計量芯片中設有一個比較參考信號源，用于使仿真器根據(jù)比較值啟動計量芯片。
5.根據(jù)權利要求1所述電表的計量芯片，其特征在于:所述第一寄存器被配置為隨機存取電量信息，所述第二寄存器被配置為存取來自仿真器的時鐘校準參數(shù)。
6.電表，主要是由計量芯片和與之通信的微控制器組成，其特征在于: 所述計量芯片是由采集端、ADC電路、仿真器、時鐘、第一寄存器和第二寄存器組成，通過其多個采集端采集電網(wǎng)電力線強電電壓和電流信號，通過ADC電路轉(zhuǎn)換為仿真器可讀的數(shù)字信號后，經(jīng)仿真器采樣計算得出電量信息，這些電量信息被分類存取至第一寄存器和第二寄存器中，并通過所述時鐘根據(jù)第一周期Ta校準仿真器； 所述微控制器被配置為與計量芯片通過隔離光耦端口加以通信，僅根據(jù)第一周期1\讀取所述第一寄存器中的電量信息。
7.根據(jù)權利要求6所述的電表，其特征在于:所述第一寄存器被配置為隨機存取電量信息，所述第二寄存器被配置為存取經(jīng)過校準的電量信息。
【專利摘要】電表的計量芯片是由采集端、ADC電路、仿真器、時鐘、第一寄存器和第二寄存器組成，通過其多個采集端采集電網(wǎng)電力線強電電壓和電流信號，通過ADC電路轉(zhuǎn)換為仿真器可讀的數(shù)字信號后，經(jīng)仿真器采樣計算得出電量信息，這些電量信息被分類存取至第一寄存器和第二寄存器中，并通過所述時鐘根據(jù)第一周期TA校準仿真器。
【IPC分類】G01R22-10
【公開號】CN204330881
【申請?zhí)枴緾N201420581984
【發(fā)明人】楊草田, 趙鵬飛, 裘德偉
【申請人】華立儀表集團股份有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年10月10日