[发明专利]一种多功能电能表的温度补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电能信息监测装置，特别涉及一种多功能电能表的温度补偿方法。

背景技术

电能表精度的高低直接关系到用户的切身利益，尤其是用电量大的关键部门。现有的高精度多功能电度表，在恶劣的温度条件下，尤其是在北方寒冷的天气环境下，组成电能表的各个功能块，甚至元器件都受温度变化的影响，对电能表的测量精度产生不同程度的影响。专利92203323.4提出的互感器钕铁硼阻尼体温度补偿法仅是对互感器进行了温度补偿，而对电能表的其他部件没有提出温度补偿的解决方法，不能保证电能表整体的测量精度；采用热敏电阻对晶振进行温度补偿的方法只是保证了晶振的精度，对于电能表的信号采集、信号传输、运算处理等其他功能块的温度补偿没有进行考虑。所以上述方法都不能全面解决温度变化对多功能电能表测量精度的影响，本发明为了克服上述问题，为了从多功能电能表的整体角度解决多功能电能表的温度补偿问题，提供了一种多功能电能表的温度补偿方法，从而提高了多功能电能表在温度影响下的测量精度，满足了用户的需求。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足之处，为了全面保证多功能电能表的测量精度，提供了一种多功能电能表的温度补偿方法。所述的温度数据采集电路由数字式温度测量芯片、处理器MCU和外围辅助电路组成。温度测量芯片将采集到的温度数据，根据1-Wire总线协议把数字化的温度数据通过I/O口传给处理器MCU，处理器MCU应用温度补偿算法对多功能电能表测量的电力数据进行针对性的补偿。

所述的温度测量芯片采用数字温度测量芯片DS18B20，所述的处理器MCU采用PIC18F6621，所述的温度补偿算法采用MPLAB8.0的C语言环境编译。

与现有技术相比，本发明的有益效果是采用1-Wire总线式芯片DS18B20更节省MCU资源；仅用一个芯片就实现了数字化的温度采集，电子线路更简洁可靠，算法从整体性考虑更加全面完善。

附图说明

图1是系统整体原理框图；图2是计量功能块原理图；图3是前端信号调理功能块原理图；图4是MCU和DS18B20原理图。

具体实施方式

参照附图，本具体实施方式如下：

所述的温度数据采集电路由数字式温度测量芯片、处理器MCU和外围辅助电路组成。温度测量芯片将采集到的温度数据，根据1-Wire总线协议把数字化的温度数据通过I/O口传给处理器MCU，处理器MCU应用温度补偿算法对多功能电能表测量的电力数据进行针对性的补偿。

所述的温度测量芯片采用数字温度测量芯片DS18B20，所述的处理器MCU采用PIC18F6621，所述的温度补偿算法采用MPLAB8.0的C语言环境编译。DS18B20是单总线数字温度计，只需占用单片机的一个I/O口位，其内部自带A/D转换器，通过内部的温度采集、A/D转换等一系列过程，将温度数据以1-Wire总线协议的规定格式转换并输出，处理器MCU可将该数据还原为温度值，其分辨率可以达到12位；数字温度测量芯片DS18B20的测温范围为—55℃～+125℃，固有测温分辨率为0.5℃。

多功能电能表工作时，因为有表壳保护，温度变化波动不是太快，所以为了节省MCU资源，每隔五分钟向温度芯片索取一次温度数据即可。

如图1所示，多功能电能表温度补偿的工作流程如下：

多功能电能表上电工作后，处理器MCU每隔五分钟向温度芯片索取一次温度数据，数字温度测量芯片DS18B20通过I/O口根据1-Wire总线协议把数字化的温度数据传给处理器MCU，MCU判断温度数据，进行补偿数据的选择。

如图2、图3所示，电力信号经前端信号处理采集电路的调制后，传递给以ATT7022B为核心的电力计量电路，经计量芯片处理，转换为数字信号，等待MCU索取数据。

如图4所示，数字温度测量芯片DS18B20采用了外部供电模式，外部供电模式就是在数字温度测量芯片DS18B20的电源引脚VDD上外接一个5V电源，且I/O口线上不再需要接一个上拉的MOSFET，进行温度转换时MCU不再需要将DS18B20的DQ引脚上拉到高电平，MCU通过第64脚I/O口RE2向温度测量芯片DS18B20发送请求，DS18B20接收到请求，向MCU发送温度数据。

MCU根据接收到的系统温度数据，进行判断，是否进行温度补偿，如果需要就根据温度的具体数值，用温度补偿算法来补偿采集的电量数据；如不需要，就按原有的计量算法，该计算是由处理器MCU进行计算的。