[发明专利]基于卫星导航系统的电压、电流精密计量装置及精密计量方法

摘要

本发明公开了基于卫星导航系统的电压、电流精密计量装置及精密计量方法，所述的计量装置包括处理模块、卫星授时模块、电压‑频率转换器和电流‑频率转换器；电压‑频率转换器的输入端连接待测电压信号，电压‑频率转换器的输出端与处理模块连接；电流‑频率转换器的输入端连接待测电流信号，电流‑频率转换器的输出端与处理模块连接，卫星授时模块为电压‑频率转换器、电流‑频率转换器和处理模块提供时钟基准。本发明从卫星导航系统提取时钟信号作为电压、电流的测量的基准时钟，实现了在各种场所、温度和湿度条件下的电压、电流精密计量，计量装置无需定期送到计量鉴定机构进行检定，很好地解决了传统量值溯源和量值传递方式所带来的问题。

主权项

1.基于卫星导航系统的电压精密计量装置，其特征在于：它包括电压‑频率转换模块、处理模块和卫星授时模块；所述的电压‑频率转换模块的输入端连接待测电压信号，电压‑频率转换模块的输出端与处理模块连接；所述的卫星授时模块从卫星导航系统接收授时信号并提取出时钟信号，卫星授时模块的时钟输出分别与电压‑频率转换模块和处理模块的时钟输入连接，为电压‑频率转换模块和处理模块提供时钟基准；所述的电压‑频率转换模块采用的芯片不仅将输入的模拟电压信号转换成输出频率与输入信号的大小成比例的脉冲或方波信号，而且利用外部时钟定义满量程输出频率；采用卫星授时的方式提供时钟信号，保证了电压‑频率转换模块的芯片时钟输入信号的高稳定性和高精确性；所述的基于卫星导航系统的电压精密计量装置，它还包括电压信号调理模块，所述的电压信号调理模块的输入端连接到待测电压信号，电压信号调理模块的输出端与电压‑频率转换模块的输入端连接；所述的卫星授时模块包括GPS卫星授时模块、北斗卫星授时模块、GLONASS卫星授时模块和伽利略卫星授时模块中的任意一种或多种的组合；所述的待测电压信号幅值的计算步骤为：处理模块根据卫星授时模块输出的高精度时钟信号，对电压‑频率转换模块输出的频率信号进行定时采样，定时采样的定时周期与分辨率的关系表达式为：计数值=输出频率×定时周期；分辨率＝信号幅值/最大计数值      ＝信号幅值/（最大输出频率×定时周期）；待测量的电压信号幅值的计算公式为：信号幅值=计数值×分辨率        =输出频率×定时周期×分辨率。