[發(fā)明專利]一種高可靠高精度電能表實時時鐘設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711164295.6
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN108020808B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷鳴;劉亞平;項超;林明光;陳堂發(fā)
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳孝政

本發(fā)明公開了一種高可靠高精度電能表實時時鐘設(shè)計方法，包括以下步驟選擇晶振、調(diào)校儀及FM3318C模塊；對內(nèi)置RTC的FM3318C芯片進行溫度定標；源程序中K值設(shè)定為標稱K值進行編譯，將可執(zhí)行程序下載入調(diào)校儀中；調(diào)校儀及FM3318C模塊進行溫度平衡；使用調(diào)校儀對電能表模塊進行程序燒錄、時鐘數(shù)據(jù)調(diào)校；對調(diào)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(jù)記錄的日計時誤差計算K值，再進行程序編譯；確認這一批次晶體的溫度補償系數(shù)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(chǎn)。上述技術(shù)方案，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、操作方便、成本低、時鐘精度高、穩(wěn)定性好且實用性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電能表技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高可靠高精度電能表實時時鐘設(shè)計方法。

背景技術(shù)

國家電網(wǎng)企業(yè)標準Q/GDW 1364-2013單相智能電能表技術(shù)規(guī)范第4.5.6條和中國南方電網(wǎng)企業(yè)標準Q/CSG 1209003-2015單相電子式費控電能表技術(shù)規(guī)范第4.4.4條時鐘準確度要求：1)在參比溫度及工作電壓范圍內(nèi)，時鐘準確度不應(yīng)超過0.5s/d(0.5秒每天)；2)在工作溫度范圍-25℃～+60℃內(nèi)，時鐘準確度隨溫度的改變量不應(yīng)超過0.1s/(d·℃)(0.1秒每天每攝氏度)，在該溫度范圍內(nèi)時鐘準確度不應(yīng)超過1s/d(1秒每天)。現(xiàn)有的實時時鐘采用以下方法：1)軟時鐘,不穩(wěn)定；2)硬時鐘，時鐘芯片RX-8025T內(nèi)置高穩(wěn)定度的32768Hz(赫茲)的DTCXO(數(shù)字溫度補償晶體振蕩器)，可設(shè)置不同的時段進行溫度補償，雖然時鐘精度高，但成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、操作方便、成本低、時鐘精度高、穩(wěn)定性好且實用性好的高可靠高精度電能表實時時鐘設(shè)計方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種高可靠高精度電能表實時時鐘設(shè)計方法，包括以下步驟：

(1)選擇晶振、調(diào)校儀及FM3318C模塊；

(2)對內(nèi)置RTC的FM3318C芯片進行溫度定標(解決由于芯片的溫度傳感器存在一定的離散型)；

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

(4)調(diào)校儀及FM3318C模塊進行溫度平衡；

(5)使用調(diào)校儀對電能表模塊進行程序燒錄、時鐘數(shù)據(jù)調(diào)校；

(6)對調(diào)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(jù)記錄的日計時誤差計算溫度補償系數(shù)K值，再進行程序編譯；

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

作為優(yōu)選的，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。

作為優(yōu)選的，步驟(2)，調(diào)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(diào)校值，用以支持FM3318C模塊的秒時標校準和溫度補償。

作為優(yōu)選的，步驟(3)，

根據(jù)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(shù)K值；T為當前溫度；T₀為頂點溫度。

作為優(yōu)選的，步驟(4)，調(diào)校儀及FM3318C模塊進行溫度平衡，電能表和調(diào)校儀在常溫環(huán)境下靜置，讓FM3318C模塊和調(diào)校儀達到溫度的平衡。