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专利名称：一种宽量程的单相电能表的计量方法
技术领域：
本发明涉及一种单相电能表的计量方法，特别是涉及一种宽量程的单相电能表的 计量方法。
背景技术：
现有单相电能表校表大部分是在固定电流通道的增益放大倍数的情况下进行的。 如果用此方法校正一个宽量程的电能表是不可能，其精度是不能满足GB/T 17215标准的。 由于计量芯片的模/数转换器ADC (英文Analog-to-Digital Converter的缩写)的输入 电压是有限制的，存在一个最大值电压值Vmax，根据公式Vi = I*R*G，其中，I为输入电流 值，G为电流通道的增益，R为分流器的阻值。当R和G不变时，Vi值是跟I成正比例的，即 Vi的值随着I值的变大而成一定比例的变大。当输入电流大到某个值时，Vi 一定会大于 Vmax，当ADC的输入电压都超过其允许输入的极限时，转化出来的电流一定是不正确。所以 用现有固定G的方法校正宽量程的电能表的精度不能实现。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种宽量程的单相电能表的计量方 法，在原有量程的硬件资源基础上，当ADC的输入电压超过其允许输入的极限时，能准确的 测量出宽量程的电流，简单方便，且精度高。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是，一种宽量程的单相电能表的计量 方法，其步骤如下步骤1、电流输入宽量程的单相电能表；步骤2、根据公式Vi = I*R*G，判断ADC输入端输入的电压值是否大于其允许输入 的最大电压值，步骤3、未大于ADC允许输入的最大电压值，则进行正常的单相电能计量，大于ADC 允许输入的最大电压值，则将宽量程的电流区间划分为多段；步骤4、根据公式Vi = I*R*G，在每段采用不同的增益放大倍数；步骤5、经过处理的Vi小于ADC输入端允许输入的最大电压值，得到宽量程的电能计量。上述步骤中的公式中，Vi为ADC输入端输入电压，I为输入电流值，G为电流通道 的增益放大倍数，R为锰铜分流器的阻值，不受外界输入电流的大小的影响，采样的电压跟 输入的电流大小成比例。 与现有技术相比，本发明的有益效果是通过程序判断输入的电压值是否大于电 能表允许输入的最大电压值后面将宽量程的电流区间划分为多段，在每段采用不同的增益 放大倍数G，得到宽量程的电能计量，在不改变硬件资源的基础上，对软件程序进行处理，降 低了成本，提高了效率，且简单方便，易于实施。


图1为本发明的软件流程图；图2为本发明的电路结构图。
具体实施例方式本发明的主旨在于克服现有技术的不足，提供一种宽量程的单相电能表的计量方 法，通过程序判断输入的电压值是否大于电能表允许输入的最大电压值后面将宽量程的 电流区间划分为多段，在每段采用不同的增益放大倍数G，得到宽量程的电能计量，在不改 变硬件资源的基础上，对软件程序进行处理，降低了成本，提高了效率，且简单方便，易于实 施。下面结合实施例参照附图进行详细说明，以便对本发明的技术特征及优点进行更深入 的诠释。本发明的电路结构图如图2所示，宽量程的单相电能表的电路依次由电流输入电 路、计量芯片和微处理器MCU (英文MicroControlIerUnit的缩写)，计量芯片包括可编程 增益放大器PGA (英文programmable gainampIifier的缩写)和模/数转换器ADC，在PGA 和ADC之间有一点A，即模/数转换器ADC的输入电压Vi不能超过ADC允许输入的最大值。 通过改变PGA的增益放大倍数G来实现输入不同电流值时，A点的电压值不大于A点所允 许输入的最大电压值。本发明的软件流程图如图1所示，一种宽量程的单相电能表的计量方法，其步骤 如下步骤1、电流输入宽量程的单相电能表；步骤2、根据公式Vi = I*R*G，判断ADC输入端输入的电压值是否大于其允许输入 的最大电压值，步骤3、未大于ADC允许输入的最大电压值，则进行正常的单相电能计量，大于ADC 允许输入的最大电压值，则将宽量程的电流区间划分为多段；步骤4、根据公式Vi = I*R*G，在每段采用不同的增益放大倍数；步骤5、经过处理的Vi小于ADC输入端允许输入的最大电压值，得到宽量程的电能计量。上述步骤中的公式中，Vi为ADC输入端输入电压，I为输入电流值，G为电流通道 的增益放大倍数，R为锰铜分流器的阻值，不受外界输入电流的大小的影响，采样的电压跟 输入的电流大小成比例。尽管本发明通过具体实例对如何简单快捷的用传统的单相电能表通过改变程序 来实现拓宽量程的方法作出了清晰而完整的描述，但是本发明不仅仅限于所述实施例，通 过简单的改变程序来达到相同目的是可能发生的并且都包括在本发明之中。
权利要求
1.一种宽量程的单相电能表的计量方法，其步骤如下 步骤1、电流输入宽量程的单相电能表；步骤2、根据公式Vi = I*R*G，判断ADC输入端输入的电压值是否大于其允许输入的最 大电压值，步骤3、未大于ADC允许输入的最大电压值，则进行正常的单相电能计量，大于ADC允许 输入的最大电压值，则将宽量程的电流区间划分为多段；步骤4、根据公式Vi = I*R*G，在每段采用不同的增益放大倍数；步骤5、经过处理的Vi小于ADC输入端允许输入的最大电压值，得到宽量程的电能计量。
2.根据权利要求1所述的宽量程的单相电能表的计量方法，其特征在于所述的公式 Vi = I*R*G中，Vi为ADC输入端输入电压，I为输入电流值，G为电流通道的增益放大倍数， R为分流器的阻值。
3.根据权利要求2所述的宽量程的单相电能表的计量方法，其特征在于所述的分流 器为锰铜分流器，且R阻值恒定，采样的电压跟输入的电流大小成比例。
4.根据权利要求1 3所述的宽量程的单相电能表的计量方法，其特征在于所述的 宽量程的单相电能表的电路依次由电流输入电路、计量芯片和微处理器MCU。
5.根据权利要求4所述的宽量程的单相电能表的计量方法，其特征在于所述的计量 芯片包括可编程增益放大器PGA和模/数转换器ADC。
全文摘要
一种宽量程的单相电能表的计量方法，其步骤如下步骤1、电流输入宽量程的单相电能表；步骤2、根据公式Vi＝I*R*G，判断ADC输入端输入的电压值是否大于其允许输入的最大电压值，步骤3、未大于ADC允许输入的最大电压值，则进行正常的单相电能计量，大于ADC允许输入的最大电压值，则将宽量程的电流区间划分为多段；步骤4、根据公式Vi＝I*R*G，在每段采用不同的增益放大倍数；步骤5、经过处理的Vi小于ADC输入端允许输入的最大电压值，得到宽量程的电能计量。本发明在不改变硬件资源的基础上，对软件程序进行处理，降低了成本，提高了效率，且简单方便，易于实施。
文档编号G01R22/06GK102116794SQ20101058152
公开日2011年7月6日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者张梅 申请人:广东雅达电子股份有限公司