[其他]電子式電能測量裝置

無效

• 申請號: 85103429
• 申請日: 1985-04-20
• 公開（公告）號: CN85103429A
• 公開（公告）日: 1986-10-15
• 發明（設計）人: 戶田政義
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G01R21/133
• 分類號: G01R21/133;G01R22/00
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 徐申民

本發明涉及一種經過改進的電子式電能測量裝置，特別是在小電能范圍內能精確測量的電子式電能測量裝置。

圖1是已知的電子式電能測量裝置的方框圖。如圖1所示，該已知的測量裝置包括有一個電壓輸入端（1）在電壓輸入端（1）上加有一要測出其電能的被測電路的高電壓。該裝置還有一電流輸入端（2），被測電路的電流通過該輸入端（2）流入該裝置。一個電壓變換部分（3），例如是分壓電阻網絡式變壓器，被連接到電壓輸入端（1），用于接收被測電路的電壓并發出與輸入的高電壓相對應的低電壓信號。一個電流變換部分，例如變流器，其輸入端與電流輸入端（2）連接，以接收被測電路的電流并發出一個與輸入到其輸入端的大電流相對應的小電流信號。電壓變換部分（3）的輸出端和電流變換部分（4）的輸出端分別與第1模-數轉換器（5）和第2模-數轉換器（6）的輸入端連接。第1模-數轉換器和第（2）模-數轉換器都是8畢特的模-數轉換器，并且分別用于將從電壓變換部分（3）輸出的低壓模擬信號轉換成代表該電壓的數字信號及將電流變換部分（4）輸出的小電流模擬信號轉換成代表該電流的數字信號。第1模-數轉換器（5）和第2模-數轉換器（6）通過總線（9）與處理和控制部分（7）連接。該處理和控制部件（7）通過控制線（8）向第1模-數轉換器（5）和第2模-數轉換器（6）發出控制信號，使第1模-數轉換器和第2模-數轉換器按預定的時間間隔發出輸出信號，并使處理和控制部分（7）周期性地收到從兩轉換器發出的信號，并在處理和控制部分（7）中通過對第1模-數轉換器和第2模-數轉換器的輸出的數據的相乘，計算出被測電路的電能。從處理和控制部分（7）輸出的輸出數據即電能數據由輸出線（11）輸出到電能測量裝置的輸出端（10）。

如圖1所示的已知的電子式電能測量裝置的工作過程如下：

被測電路的電壓和電流通過電壓輸入端（1）和電流輸入端（2）分別輸入到電壓變換部分（3）和電流變換部分（4），該電壓變換部分（3）發出與被測電路加在輸入端（1）上的高電壓相對應的低壓模擬信號。該電流變換部分（4）發出與從被測電路通過電流輸入端（2）輸入的大電流相對應的小電流模擬信號。電壓變換部分（3）發出的低壓模擬信號加到模-數轉換器（5），電流變換部分發出的小電流模擬信號到第2模-數轉換器（6）。從第1模-數轉換器發出代表被測電路電壓的數字信號，該數字信號通過總線（9）被加到處理和控制部分（7）。從第2模-數轉換器（6）發出代表被測電路電流的數字信號，該數字信號通過總線加到處理和控制部分（7）。處理和控制部分（7）通過控制線（8）向第1模-數轉換器（5）和第2模-數轉換器（6）發出控制信號以控制它們。所以第1模-數轉換器（5）和第2模-數轉換器（6）在控制信號的按制下，周期性的工作，以便向處理和控制部分（7）發出輸出數據。兩種數字信號即從第1模-數轉換器（5）輸出的電壓數字信號和從第2模-數轉換器（6）輸出的電流數字信號在處理和控制部分（7）中相乘并且在每個周期性工作期間對相乘的數據進行積分。當這積分數值超過預定值時，處理和控制部分（7）的輸出端通過輸出線（11）向輸出端（10）發出一電能脈沖，因此，通過在輸出端（10）用一已知的計數器或類似裝置計算出輸出脈沖次數，就能測量被測電路的電能。

然而，上述已知的電子式電能測量裝置在低負荷運行時，存在著測量不準的問題。例如，當被測電路中的電流只是電能測量裝置的額定電流的50分之1或100分之1時，電流變換部分（4）的特性曲線是非線性的，因而產生測量誤差。所以電能測量裝置中，即使電流值很小，測量誤差也應該小到可以忽略不計;在希望獲得高精度的電能測量時，需要消除絕對誤差，故不希望出現這種不精確的測量方法。

如果要獲得很高的測量精度，在低磁通密度情況下，電流變換部分（4），例如變流器必須要用導磁率極高的鐵芯，例如坡莫合金鐵芯，而盡管各電子線路部分，例如第1模-數轉換器（5）和第2模-數轉換器（6）及處理和控制部分（7）盡可能地做到高精度，但由于該電子式電能測量裝置的測量精度取決于電流變換部分（4）的線性特征，故仍不能有效地改善其測量精度;如果要獲得高精度，則制造成本將是非常高昂的。根據上述理由，迄今為止，已知的電子式電能測量裝置如果要求成本低，就不能保證在較寬的電流范圍內獲得令人滿意的精確特性。

本發明的任務是要提供一種經改進了的并克服了上述不足的電子式電能測量裝置。本發明通過利用存儲器中的數據來修正電流變換部分的非線性誤差以便在電路測量中獲得具有令人滿意精度的絕對誤差，從而保證在較寬的電流范圍內的電能測量精度。