电能表时钟校准方法
【专利摘要】本发明适用于电力【技术领域】，提供了一种电能表时钟校准方法，包括以下步骤：选择相同批次的时钟芯片；设定时钟芯片的频率温度曲线对称轴补偿参数；为所述时钟芯片进行温度校准；获得所述时钟芯片的原始误差；为每个时钟芯片写入同样的顶点补偿参数，矫正误差。
【专利说明】电能表时钟校准方法
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【技术领域】
[0002]本发明属于电力【技术领域】，具体涉及一种电能表时钟校准方法。
[0003]【背景技术】
[0004]随着智能电网的不断发展，作为电网最基础终端的电能表也有了飞速的发展，按照不同季节、不同日期、不同时间分别计费的智能费控电能表已经成为电能表的发展趋势，但是，此种电能表的收费的公平合理是以高精度的系统时钟保证的。
[0005]因此，如何提供一种能够进行批量生产的电能表时钟校准方法是一个需要解决的技术问题。
[0006]
【发明内容】
[0007]有鉴于此，提供一种电能表时钟校准方法。
[0008]本发明是这样实现的，一种电能表时钟校准方法，包括以下步骤:选择相同批次的时钟芯片；设定时钟芯片的频率温度曲线对称轴补偿参数；为所述时钟芯片进行温度校准；获得所述时钟芯片的原始误差；为每个时钟芯片写入同样的顶点补偿参数，矫正误差。
[0009]上述电能表时钟校准方法可以在批量生产电能表的时候统一设置参数。提高了时钟校准的精度。避免了通过烧写器一一设置和调节的繁琐。大大提高了设置的效率，同时减少校准过程中人为的操作失误，大大节省生产时间和人工成本。
[0010]
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明电能表时钟校准方法的流程图；
图2是本发明电能表时钟校准方法中的温度误差值、温度补偿的值与晶体输出频率的曲线示意图。
【具体实施方式】
[0012]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0013]请参阅图1是电能表时钟校准方法的流程图。步骤S10，选择相同批次的时钟芯片。
[0014]同一批次的时钟芯片一致性很好。因而在使用相同批次时钟芯片大规模生产中，根据这条事实能够可靠地简化设置过程。首先，经过试验确定，同一批次的时钟芯片相互之间的对称轴差距很小。所以关于这个参数的设置所有的芯片都可以使用同一个值。这样就可以简化第一个参数的设置。其次，还是由于同批次一致性，因为对称轴参数相同；电能表在相同的温度环境使用的温度补偿相同；电能表的印刷线路板和贴片工艺相同。那么和标准值之间比较起来。最终每块芯片的输出的频率偏差是很靠近的。经反复实验可以确定最后的补偿可以使用单一的误差来设置同一批次的芯片。补偿以后的输出频率在标准许可范围之内。基于这两点就可以简化生产中的设置，大大提高生产效率。
[0015]步骤S11，设定时钟芯片的频率温度曲线对称轴补偿参数。具体为:获得时钟晶体频率温度曲线的对称轴，IkHz温度补偿曲线的补偿参数根据高低温实验所得出的对称轴的值来统一设定。
[0016]步骤S12，为所述时钟芯片进行温度校准。具体为:将电能表置于校表环境温度下以达到热平衡；上架校表，并及时校正温度，避免由于电能表通电工作而使得电能表的真实温度偏尚环 .温度。
[0017]步骤S13，获得所述时钟芯片的原始误差。具体为:根据当前温度实际值与设置的对称轴补偿参数；所述时钟芯片产生出IkHz脉冲的原始误差值。其中，所述当前温度实际值是电能表当前温度AD转换真值。所述时钟芯片利用微调脉冲来补偿所述时钟晶体振荡器的固有偏差，从而实现高精度时钟输出。所述时钟晶振的补偿曲线中曲线的整体幅值与对称轴均为可设参数。
[0018]步骤S14，为每个时钟芯片写入同样的顶点补偿参数，矫正误差。具体为:根据所述时钟晶体输出的实际脉冲和所述IkHz脉冲原始误差值，获得顶点补偿参数；为每个时钟芯片输入顶点补偿参数以矫正误差，获得最终的脉冲输出。
[0019]步骤S15，对于超差的时钟芯片，根据其当前误差写入其顶点补偿参数。
[0020]在本实施方式中，时钟芯片是设置于单片机内部的FM3308。FM3308在输出时钟脉冲上采用TTF(Time Trimming Function,时基软件调校)技术控制精度，以便满足国网的要求。TTF指利用微调脉冲来补偿晶体振荡器的固有偏差，从而实现高精度时钟输出。FM3308的IHz输出经调整后经PLLl倍频可以产生Is信号，从而保证了 IHz输出的稳定性。FM3308通过如下办法调校时钟:通过FM3308自带的温度传感器采集当前温度；根据晶振的频率温度曲线抛物线公式，计算出对振荡器固有偏差的理论补偿值；软件将计算出的值写入寄存器OSCADJUST和ADSIGN ；FM3308在20s中每10秒根据寄存器OSCADJUST和ADSIGN的值对时钟进行一定量的增减。
[0021]由于FM3308并没有内置32768晶振及负载电容，32768晶振必须外部焊接。此外部焊接晶振的负载电容就包括引脚对地电容、集成电路的电容还有PCB版产生的电容。此负载电容的的值就是=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+ Δ C。式中Cd，Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，Cic是集成电路内部电容，Λ C是PCB板上电容。
[0022]为了使晶振实际的频率温度曲线与数据手册上给出的接近，以上的负载电容必须在6ρ广12.5pF，此数值是32768晶振数据手册给出的匹配电容值。因此时钟的精度主要依赖于以下因素:焊接的晶振的频率温度曲线与软件中抛物线公式的吻合程度；温度传感器采集的温度与晶振实际温度的一致性。焊接的2个晶振脚上对地的电容；PCB板上的分布电容；集成电路内部电容。[0023]根据实验，可获得具体的输出IkHz频率和环境温度的关系，数据如下表格所示:
【权利要求】
1.一种电能表时钟校准方法，其特征在于，包括以下步骤: 选择相同批次的时钟芯片； 设定时钟芯片的频率温度曲线对称轴补偿参数； 为所述时钟芯片进行温度校准； 获得所述时钟芯片的原始误差； 为每个时钟芯片写入同样的顶点补偿参数，矫正误差； 对于超差的时钟芯片，根据其当前误差写入其顶点补偿参数。
2.如权利要求1所述的电能表时钟校准方法，其特征在于，所述设定时钟芯片的频率温度曲线对称轴补偿参数这一步骤包括； 获得时钟晶体频率温度曲线的对称轴； IkHz温度补偿曲线的补偿参数根据高低温实验所得出的对称轴的值来统一设定。
3.如权利要求1所述的电能表时钟校准方法，其特征在于，所述为所述时钟芯片进行温度校准这一步骤具体包括以下步骤: 将电能表置于校表环境温度下以达到热平衡； 上架校表，并及时校正温度，避免由于电能表通电工作而使得电能表的真实温度偏离环境温度。
4.如权利要求2-3所述的电能表时钟校准方法，其特征在于，所述获得所述时钟芯片的原始误差这一步骤包括: 根据当前温度实际值与设置的对称轴补偿参数； 所述时钟芯片产生出IkHz脉冲的原始误差值。
5.如权利要求4所述的电能表时钟校准方法，其特征在于，所述当前温度实际值是电能表当前温度AD转换真值。
6.如权利要求1所述的电能表时钟校准方法，其特征在于，所述为每个时钟芯片写入同样的顶点补偿参数，矫正误差这一步骤包括: 根据所述时钟晶体输出的实际脉冲和所述IkHz脉冲原始误差值，获得顶点补偿参数； 为每个时钟芯片输入顶点补偿参数以矫正误差，获得最终的脉冲输出。
7.如权利要求4所述的电能表时钟校准方法，其特征在于:所述时钟芯片利用微调脉冲来补偿所述时钟晶体振荡器的固有偏差，从而实现高精度时钟输出。
8.如权利要求7所述的电能表时钟校准方法，其特征在于:所述时钟晶振的补偿曲线中曲线的整体幅值与对称轴均为可设参数。
【文档编号】G04G5/00GK103439876SQ201310312903
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2013年7月24日
【发明者】侯庆全, 杨笛 申请人:深圳市航天泰瑞捷电子有限公司