[實(shí)用新型]采樣電路的雙基準(zhǔn)互檢參數(shù)檢測(cè)電路及電能計(jì)量芯片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821604307.2
• 申請(qǐng)日: 2018-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208969164U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志勇;張震;張明雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鉅泉光電科技（上海）股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R22/10
• 分類號(hào): G01R22/10;G01R19/25;G01R31/00
• 代理公司: 北京律和信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11446
• 代理人: 劉小娟;武玉琴

本實(shí)用新型提供采樣電路的雙基準(zhǔn)互檢參數(shù)檢測(cè)電路及電能計(jì)量芯片。所述電路包括：采樣電路，使用差分輸入電路獲得采樣電壓；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換采樣電壓為數(shù)字電壓信號(hào)輸入到信號(hào)處理器；基準(zhǔn)信號(hào)源，接入采樣電路，輸出電壓信號(hào)到頻率處理模塊；頻率處理模塊，轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)成包含頻率信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)，降頻后輸入到比較器；基準(zhǔn)時(shí)鐘，輸入基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)到比較器；比較器，比較時(shí)鐘降頻信號(hào)和基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，比較結(jié)果輸入信號(hào)處理器；信號(hào)處理器，基于比較結(jié)果處理數(shù)字電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量及故障檢測(cè)。本實(shí)用新型用差分采樣電路抑制共模干擾提高計(jì)量精度和抗干擾能力；基準(zhǔn)源電信號(hào)確定電路參數(shù)變化；基準(zhǔn)時(shí)鐘和基準(zhǔn)信號(hào)源互檢增加了系統(tǒng)可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及asic(Application Specific Integrated Circuit，集成電路定制)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及采樣電路的雙基準(zhǔn)互檢參數(shù)檢測(cè)電路及電能計(jì)量芯片。

背景技術(shù)

在智能電表領(lǐng)域，計(jì)量精度和可靠性至關(guān)重要，而這直接受電壓和電流檢測(cè)的影響，電壓的檢測(cè)一般使用分壓電路，電流檢測(cè)一般使用錳銅、電流互感器等。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際應(yīng)用中，受環(huán)境因素影響，比如溫度、大電流、電磁場(chǎng)等，容易使采樣電路的參數(shù)發(fā)生改變，特別在目前采樣電路中，對(duì)共模干擾基本沒(méi)有抑制能力，造成電壓測(cè)量出現(xiàn)誤差，最終導(dǎo)致電能計(jì)量出現(xiàn)誤差。而且，由于其在線監(jiān)控和校準(zhǔn)原理均基于基準(zhǔn)源是恒定不變的，若基準(zhǔn)源發(fā)生了偏移，則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的校準(zhǔn)結(jié)果，導(dǎo)致電能誤計(jì)量出現(xiàn)誤差。

發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，在計(jì)量芯片中，芯片時(shí)鐘的頻率直接影響著采樣、電能計(jì)量精度。一般情況下，該時(shí)鐘頻率是穩(wěn)定可靠的，但是不排除一些情況下，時(shí)鐘頻率發(fā)生了變化，這同樣也會(huì)導(dǎo)致電能誤計(jì)量的問(wèn)題。因此實(shí)時(shí)監(jiān)控采樣電路的參數(shù)，保證計(jì)量精度在允許的范圍成了如今迫切需要解決的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供采樣電路的雙基準(zhǔn)互檢參數(shù)檢測(cè)電路及電能計(jì)量芯片，以解決采樣電路的參數(shù)在線監(jiān)控和自校準(zhǔn)電路中的共模干擾問(wèn)題、基準(zhǔn)源和基準(zhǔn)時(shí)鐘的可靠性問(wèn)題，以及由此造成參數(shù)測(cè)量出現(xiàn)誤差，最終導(dǎo)致電能計(jì)量誤差的問(wèn)題。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種采樣電路的雙基準(zhǔn)互檢參數(shù)檢測(cè)電路，包括：

采樣電路，使用差分輸入電路獲得采樣電壓；

模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換所述采樣電壓為數(shù)字電壓信號(hào)，將所述數(shù)字電壓信號(hào)輸入到信號(hào)處理器；

基準(zhǔn)信號(hào)源，接入所述采樣電路，輸出電壓信號(hào)到頻率處理模塊；

所述頻率處理模塊，將所述電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成包含頻率信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)，再進(jìn)行降頻得到時(shí)鐘降頻信號(hào)，輸入所述時(shí)鐘降頻信號(hào)到比較器；

基準(zhǔn)時(shí)鐘，計(jì)量所述參數(shù)檢測(cè)電路的時(shí)鐘，將基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)輸入到所述比較器；所述時(shí)鐘包括外部晶體產(chǎn)生的OSC(oscillator，晶振)時(shí)鐘或內(nèi)部RC時(shí)鐘(RC振蕩電路時(shí)鐘)；

所述比較器，將所述時(shí)鐘降頻信號(hào)和所述基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行比較，將比較結(jié)果輸入所述信號(hào)處理器；

所述信號(hào)處理器，基于所述比較結(jié)果，對(duì)所述數(shù)字電壓信號(hào)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量及故障檢測(cè)。

進(jìn)一步地，所述頻率處理模塊包括：

壓頻模塊，將所述電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成包含頻率信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)，輸入所述時(shí)鐘信號(hào)到分頻器；

所述分頻器，將所述時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行降頻得到時(shí)鐘降頻信號(hào)，輸入所述時(shí)鐘降頻信號(hào)到所述比較器。

進(jìn)一步地，所述基準(zhǔn)信號(hào)源的頻率大于電網(wǎng)頻率且不是所述電網(wǎng)頻率的整數(shù)倍。

進(jìn)一步地，所述采樣電路包括第三電阻R0、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容C1、第二電容C2。