一种基于比例模拟进行实时误差补偿的智能电表系统的制作方法

文档序号:11131957阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于比例模拟进行实时误差补偿的智能电表系统,其特征在于:包括依次连接的前端感应电路、前端预处理电路、电能采集电路、接口电路、嵌入式处理器模块、调制解调电路、无线收发模块、低频滤波衰减电路和窄带天线;所述前端感应电路依次连接有比例衰减滤波模块、模数转换电路、分频电路模块、读频电路模块、比例模拟感应信号源组、比例支路电能采集电路和比例支路接口电路;所述嵌入式处理器模块依次连接有编码驱动电路、显示模块、图像采集模块、图像识别模块、图像信号传输模块、高频滤波衰减电路和宽带天线;所述嵌入式处理器模块分别连接有电能采集电路、模数转换电路、比例模拟感应信号源组、比例支路电能采集电路、比例支路接口电路、误差补偿数据存储器、无线收发模块和图像信号传输模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于比例模拟进行实时误差补偿的智能电表系统,其特征在于:所述的前端感应电路:用于感应电压和电流、并转化成电参量信息输入前端预处理电路;前端预处理电路:用于接收前端感应电路输入的电参量信息、并进行衰减和滤波;电能采集电路:用于采集前端预处理电路输出的信号,通过计算和查找表方式,转换成电参量信号;接口电路:用于接收电参量信号,并进行电平和频率的编码转换,形成嵌入式处理器模块可接收的标准接收电平模式的电能参量信号;嵌入式处理器模块:用于对接口电路输入的信号、调制解调电路输入的信号、模数转换电路输入的信号、比例模拟感应信号源组输入的信号、比例支路电能采集电路输入的信号、比例支路接口电路输入的信号、误差补偿数据存储器输入的信号、无线收发模块输入的信号、图像信号传输模块输入的信号进行处理,并向电能采集电路输入控制信号、向比例模拟感应信号源组输入控制信号、向比例支路电能采集电路输入控制信号、向误差补偿数据存储器输入控制信号、向调制解调电路输入数据信号、向无线收发模块输入控制信号、向图像信号传输模块输入控制信号;调制解调电路:用于将嵌入式处理器模块输入的信号进行载波调制,送入无线收发模块;用于将无线收发模块输入的信号进行载波解调,转化成数字信号输入嵌入式处理器模块;无线收发模块:用于将调制后的信号进行载波放大后、再输出发射;用于将接收的信号进行放大后、再输入调制解调电路进行解调;无线收发模块受嵌入式处理器模块的控制,并在完成无线发射处理后向嵌入式处理器模块返回操作完成信号;低频滤波衰减电路:用于对低频信号进行谐波和噪声过滤、同时进行功率衰减的电路;窄带天线:用于发射低频无线信号和用于接收低频无线信号;编码驱动电路:用于接收嵌入式处理器模块输入的电能参量信号,进行转换编码和驱动放大,输入显示模块进行显示;显示模块:用于显示经过处理的前端感应电路感应的电能参量信号;图像采集模块:用于采集显示模块的显示信息的图像;图像识别模块:用于识别图像采集模块采集到的图像中的显示模式电能参量信号,并将识别后的数据进行电平和频率的编码转换后,输入到图像信号传输模块;图像信号传输模块:用于图像识别模块输入的处理后的电能参量信号,进行高频载波调制后输入高频滤波衰减电路进行图像信号传输,图像信号传输模块受嵌入式处理器模块的控制,并在完成图像信号传输处理后向嵌入式处理器模块返回操作完成信号;高频滤波衰减电路:用于对高频信号进行谐波和噪声过滤、同时进行功率衰减的电路;宽带天线:用于发射高频无线信号;比例衰减滤波模块:用于接收前端感应电路输入的电参量信息信号、并按照比例进行衰减,最后经滤波处理后分别输出到模数转换电路和分频电路模块;模数转换电路:用于将比例衰减滤波模块输出的模拟信号转换成数字信号,数字信号的数值代表了前端感应电路感应的信号的功率的具体数值;分频电路模块:用于将具有频率的信号进行分频;读频电路模块:用于将信号频率通过计数或者混频方式进行读取,可读出前端感应电路感应的信号的频率的具体数值;比例模拟感应信号源组:可按照指令产生不同频率、不同功率组合的小功率信号源,用于在嵌入式处理器模块的控制下,根据读频电路模块输入的频率数值和嵌入式处理器模块输入的功率数值,按照查找表的对应方式,输出衰减比例下的标准频率、标准功率的交流信号;比例支路电能采集电路:用于采集比例模拟感应信号源组输出的信号,通过计算和查找表方式,转换成比例电参量信号;比例支路接口电路:用于接收电参量信号,并进行电平和频率的编码转换,形成嵌入式处理器模块可接收的标准接收电平模式的比例电能参量信号;嵌入式处理器模块可接收的标准接收电平模式的比例电能参量信号;误差补偿数据存储器:用于存放正向误差补偿数值和负向误差补偿数值的存储器,在嵌入式处理器模块的控制下,根据嵌入式处理器模块的指令,向嵌入式处理器模块输入误差补偿数值数据信号。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于比例模拟进行实时误差补偿的智能电表系统,其特征在于:所述嵌入式处理器模块工作流程包括以下步骤:

第1步,嵌入式处理器模块待机工作方式工作时检测低频无线信号的采集指令,若没有接收到采集指令,则重复第1步;若接收到采集指令,则进入第2步;

第2步,嵌入式处理器模块接收到采集指令,则进行电能参量信号的采集工作,向电能采集电路发送电参量采集指令,向比例模拟感应信号源组发送比例模拟指令,启动电参量采集工作方式和比例模拟工作方式,完成后进入第3步;

第3步,嵌入式处理器模块接收模数转换电路输入的模数转换信号,启动误差补偿工作方式,完成后进入第4步;

第4步,嵌入式处理器模块将模数转换信号转换成功率数值信号、并输入到比例模拟感应信号源组;比例模拟感应信号源组根据读频电路模块输入的频率数值和嵌入式处理器模块输入的功率数值,按照查找表的对应方式,输出一定衰减比例下的标准频率、标准功率的比例电参量信号,并通过比例支路接口电路转换成比例模式电能参量信号,完成后进入第5步;

第5步,嵌入式处理器模块向比例支路接口电路发送输出比例模式电能参量信号的指令,完成后进入第6步;

第6步,嵌入式处理器模块接收比例支路接口电路输入的比例模式电能参量信号,完成后进入第7步;

第7步,嵌入式处理器模块接收接口电路输入的电平模式电能参量信号,完成后进入第8步;

第8步,嵌入式处理器模块比对电平模式电能参量信号和比例模式电能参量信号,将两者数值进行减法运算,完成后进入第9步;

第9步,嵌入式处理器模块检测比对的差值结果是否在误差允许范围内,如果差值结果是在误差允许范围内,则进入第12步和第14步;如果差值结果不在误差允许范围内,则进入第10步;

第10步,嵌入式处理器模块调用误差补偿数据存储器的补偿数值数据,完成后进入第11步;

第11步,嵌入式处理器模块对电平模式电能参量信号进行误差数据补偿,完成后返回第9步;

第12步,嵌入式处理器模块控制无线收发模块开启数据发射工作方式,完成后进入第13步;

第13步,嵌入式处理器模块检测无线收发模块是否发送操作完成信号,如果无线收发模块发送操作完成信号,则进入第16步;如果无线收发模块未发送操作完成信号,则返回第12步;

第14步,嵌入式处理器模块控制图像信号传输模块开启数据发射工作方式,完成后进入第15步;

第15步,嵌入式处理器模块检测图像信号传输模块是否发送操作完成信号,如果图像信号传输模块发送操作完成信号,则进入第16步;如果图像信号传输模块未发送操作完成信号,则返回第14步;

第16步,嵌入式处理器模块检测无线收发模块和图像信号传输模块是否全部发送操作完成信号,如果未检测到全部发送操作完成信号,则重复第16步;如果检测到全部发送操作完成信号,则返回第1步。

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