[發明專利]分壓電路參數的檢測電路、方法及電能計量芯片

在審

• 申請號: 201711481206.0
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108089143A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 陳越;許志玲;王傳秒;許建超;劉永鋒;湯江遜;趙琮
• 申請（專利權）人: 深圳市銳能微科技有限公司
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02;G01R19/32;G01R19/25;G01R15/04
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 張全文

一種分壓電路參數的檢測電路，包括與具有第一頻率的第一信號源耦合的分壓電路，所述分壓電路包括串聯的第一分壓器和第二分壓器，所述第二分壓器上并聯有電壓測量模塊，所述檢測電路還包括開關接入的具有第二頻率的第二信號源，所述第二信號源在所述第一分壓器與所述第二分壓器的連接端輸入，所述電壓測量模塊用于在所述第二信號源接入的情況下，通過檢測所述第二分壓器上的第二頻率的信號分量的幅值變化和/或相位變化確定所述分壓電路的電路參數是否異常。在不影響電壓測量的前提下，通過引入交流電流源產生檢測信號，然后經過信號處理單元，完成對電壓采樣網絡各元件的檢測。檢測精度高，可以檢測出分壓阻抗的微小變化。

技術領域

本發明屬于電壓檢測技術領域，尤其涉及一種分壓電路參數的檢測電路、方法及電能計量芯片。

背景技術

在供電系統中，電能測量通常包括對電壓、電流、功率等測量，其中電壓測量是電子系統中不可或缺的一項技術。目前在計量芯片中通過內置ADC或外部ADC(Analog toDigital Converter，模數轉換器)來對環境中的電壓信號進行測量，然而在測量交流信號時，外部環境的改變并不能被ADC有效識別，這會造成測量誤差。因此需要采用電壓自動校準的測量電路和測量方法。

在常規的電壓測量中，一般都是經過電阻分壓器或者是電壓互感器來將待測量電壓衰減到ADC的輸入電壓安全范圍以內，經過ADC轉換后的數字輸出進入MCU(Microcontroller Unit，微控制單元)進行電壓幅度和相位的處理。在高精度測量中(如電力設施監控、用電統計)，對計量儀表的精度達到±0.5％。這要求電阻分壓器和電壓測量通路的精度需要有足夠的穩定性。精確的電壓測量要求選擇具有良好溫度系數和高精度的片外組件。選擇不合適的片外組件會造成電阻分壓比精度的改變或者電壓測量通道的增益改變，這都將導致電壓的測量誤差。另外，一旦電阻分壓器中的片外組件受到各種外力影響，如靜電、過電壓、浪涌等情況，可能會導致電阻分壓比的改變，這也會造成電壓測量誤差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種分壓電路參數的檢測電路、方法及電能計量芯片，旨在解決現有電壓測量電路無法檢測片外組件因外力影響而引起的分壓比的改變導致測量誤差和電壓測量精度降低的問題。

本發明提供一種分壓電路參數的檢測電路，包括與具有第一頻率的第一信號源耦合的分壓電路，所述分壓電路包括串聯的第一分壓器和第二分壓器，所述第二分壓器上并聯有電壓測量模塊，所述檢測電路還包括開關接入的具有第二頻率的第二信號源，所述第二信號源在所述第一分壓器與所述第二分壓器的連接端輸入，所述電壓測量模塊用于在所述第二信號源接入的情況下，通過檢測所述第二分壓器上的第二頻率的信號分量的幅值變化和/或相位變化確定所述分壓電路的電路參數是否異常。

進一步地，所述第二頻率的信號分量的相位發生變化確定所述第二分壓器異常，所述第二頻率的信號分量的幅值發生變化確定所述第一分壓器異常。

進一步地，所述第二信號源為交流電流源。

進一步地，所述第一分壓器和所述第二分壓器均為由電阻、電感、電容中的至少一種組成的電路。

進一步地，所述第二分壓器包括一采樣電阻和一與所述采樣電阻并聯的采樣電容。

進一步地，所述第二頻率的信號分量的相位和幅值同時發生變化確定所述采樣電阻異常，所述第二頻率的信號分量的相位發生變化、幅值不變確定所述采樣電容異常。

進一步地，所述第二頻率為所述第一頻率的非整數倍。

本發明的另一目的還在于提供一種分壓電路參數的檢測方法，包括：

在分壓電路的兩端加載具有第一頻率的第一信號源；其中，所述分壓電路包括串聯的第一分壓器和第二分壓器

在所述第一分壓器與所述第二分壓器的連接端由開關接入具有第二頻率的第二信號源；