[發明專利]一種高可靠高精度電能表實時時鐘設計方法

有效

• 申請號: 201711164295.6
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN108020808B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 雷鳴;劉亞平;項超;林明光;陳堂發
• 申請（專利權）人: 浙江晨泰科技股份有限公司
• 主分類號: G01R35/04
• 分類號: G01R35/04
• 代理公司: 11253 北京中北知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳孝政

1.一種高可靠高精度電能表實時時鐘設計方法，包括以下步驟：

(1)選擇晶振、調校儀及FM3318C模塊；

(2)對內置RTC的FM3318C芯片進行溫度定標；

(3)源程序中溫度補償系數K值設定為標稱K值進行編譯，將可執行程序下載入調校儀中；

(4)調校儀及FM3318C模塊進行溫度平衡；

(5)使用調校儀對電能表模塊進行程序燒錄、時鐘數據調校；

(6)對調校后的電能表進行高低溫試驗，記錄高低溫下日計時誤差，根據記錄的日計時誤差計算溫度補償系數K值，再進行程序編譯；

(7)重復步驟(3)到步驟(6)，確認這一批次晶體的溫度補償系數K值，在晶體一致性得以保障的情況下，然后進行大批量生產；

步驟(6)，電表編程調校好后，分別在最低工作溫度-25℃、常溫25℃、最高工作溫度60℃測試日計時誤差，記錄下高低溫下的日計時誤差數據，根據記錄下來的日計時誤差數據，配合系數修正說明文件，計算出調整后的溫度補償系數K值重新對電能表進行編譯，用編譯好的程序對其高低溫測試的電能表或批量的電能表進行編程調校；

溫度補償系數K值計算公式如下：

其中，K_(DEF)一般缺省值為0.0338；Max是最大日計時誤差值；Min是最小日計時誤差值；T是當前溫度。

2.根據權利要求1所述的一種高可靠高精度電能表實時時鐘設計方法，其特征在于：步驟(1)，選擇高精度的日本精工32768Hz晶振，日本精工的晶體，確保其線性一致，匹配電容12.5pF,20ppm。

3.根據權利要求2所述的一種高可靠高精度電能表實時時鐘設計方法，其特征在于：步驟(2)，調校儀對FM3318C模塊進行測試，得到25℃時的溫度ADC值和25℃時的秒時標調校值，用以支持FM3318C模塊的秒時標校準和溫度補償。

4.根據權利要求3所述的一種高可靠高精度電能表實時時鐘設計方法，其特征在于：步驟(3)，

根據晶振頻率的溫度特性:

△f/f＝K*(T-T₀)²

其中，△f為當前溫度下的晶振頻率與頂點頻率的差值；f為晶振頂點頻率；K為溫度補償系數；T為當前溫度；T₀為頂點溫度。

5.根據權利要求4所述的一種高可靠高精度電能表實時時鐘設計方法，其特征在于：步驟(4)，調校儀及FM3318C模塊進行溫度平衡，電能表和調校儀在常溫環境下靜置，讓FM3318C模塊和調校儀達到溫度的平衡。

6.根據權利要求5所述的一種高可靠高精度電能表實時時鐘設計方法，其特征在于：步驟(5)，對電能表進行編程、時鐘調校，編程調校時，電表模塊不接近發熱源。

7.根據權利要求1所述的一種高可靠高精度電能表實時時鐘設計方法，其特征在于：步驟(7)，大批量生產調校時包括以下子步驟：

(7.1)調校儀下載好該批次FM3318C模塊的可執行程序；

(7.2)啟動具備恒溫條件的專用調校車間，使空間內溫度恒定；

(7.3)周轉車將待調校的FM3318C模塊推入恒溫車間，靜置1小時，使空間內的調校儀與FM3318C模塊充分達到熱平衡；

(7.4)開始批量燒錄程序，調校數據。

8.根據權利要求1或7所述的一種高可靠高精度電能表實時時鐘設計方法，其特征在于：步驟(2)中溫度定標包括以下步驟：

(2.1)通過設備接口和特殊時序讀當前溫度下的溫度ADC值CURADC,設置秒輸出為1秒；

(2.2)根據調校儀內置準確4M晶振計算出當前時鐘調校值CURADJ；

(2.3)通過調校儀內置溫度傳感器芯片讀出當前溫度值CURTEM；

(2.4)根據CURTEM和CURADC計算出25℃的溫度ADC值ADC25；

(2.5)根據CURTEM和CURADJ以及晶振的標稱溫度曲線可以計算出25℃的調校值ADJ25。