一种电能表用自校验结构的制作方法

1.本实用新型涉及电能表技术领域，具体涉及一种电能表用自校验结构。


背景技术：

2.目前市场上的电能表多采用电流、电压、基准电压进行采样分析的计算系统，但电能表在长时间使用以及和使用环境的恶化，容易导致电能表的实时计量精度降低的问题。而为了保证电能表相对可靠地计量精度，对于用电的一类用户至少每半年会校验一次，用电的二类用户每年会校验一次。
3.在经济相对发达地区，特别是用电大户，其使用的电能表一旦计量误差超过标准值，并较长一段时间未进行检验修正，会对整体的售电企业或者用户带来不必要的麻烦或者损失，对最终计量结果的确定也带来很大的难度。同时用户的电能表往往需要工作人员到现场进行校验，但受限于场地原因、人为等因素，容易导致工作人员不能到达或准确及时的场地进行检验工作，而且新表换了以后还需要单独的另外工作人员现场校验，而一般这个过程最长需要一个月，因此在此期间一旦电能表计量有问题，那么可能造成至少一个月的电量偏差。另外，工作人员现场校验只有短暂的一个时间点，只能短时期内电能表的精准度，而不可能在一定时间连续的对电能表进行平均校验和比对，因此电能表的计量精度不能保证。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型在于提供一种电能表用自校验结构，具有结构合理、计量精度高、稳定可靠，减少误差对用户造成的损失，以及避免工作人员现场校验繁琐的效果。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种电能表用自校验结构，包括有电能表本体，电能表本体设置有控制芯片以及与控制芯片相适配的计量采集模块，所述电能表本体上设置有与其相适配的电量自校验结构，电量自校验结构包括有信号输出模块以及与信号输出模块相互电性连接的电压校验模块、电流校验模块和基准校验模块，信号输出模块与控制芯片相互电性连接。
6.通过采用上述技术方案，在电能表本体内原始的计量采集模块的基础上，再增加一个电量自校验结构，电量自校验结构通过对电能表本体的电压、电流进行采样对比，判断该电能表本体的计量是否产生误差。
7.本实用新型进一步设置为：所述电量自校验结构还设置有电源模块，电源模块包括有第一稳压芯片u1，第一稳压芯片u1的输入端v_in与电能表本体相互电性连接，第一稳压芯片u1进行稳压使得的输出端v_out输出+5v的直流电压vdd，第一稳压芯片u1的输出端v_out分别与所述的信号输出模块、电压校验模块、电流校验模块和基准校验模块相互电性连接。
8.通过采用上述技术方案，电源模块通过第一稳压芯片u1产生5v的直流稳压电源
vdd，以供电量自校验结构内的各芯片可以正常工作。
9.本实用新型进一步设置为：所述电压校验模块包括有电压比较电路以及与电压比较电路相互电性连接的第一电压采样电路和第二电压采样电路，第一电压采样电路的输入端ua_in与所述电能表本体相互电性连接，第二电压采样电路输入端uva_in与所述计量采集模块的相互电性连接。
10.通过采用上述技术方案，第一电压采样的输入端ua_in直接与电能表本体连接，并按照原分压电阻阻值进行复制得到一个新的电压值，第二电流采样电路通过输入端uva_in直接与计量采样模块相连接得到老的电压值，电压比较电路对新老两路的电压值进行对比，判断电能表不呢提的计量是否产生误差。
11.本实用新型进一步设置为：所述电流校验模块包括有电流比较电路以及与电流比较电路相互电性连接的第一电流采样电路和第二电流采样电路，第一电流采样电路设置有与所述电能表本体相适配的电流互感器l1，电流互感器l1的输出端与电流比较电路相互电性连接，第二电流采样电路的输入端uia_in与所述计量采集模块相互电性连接。
12.通过采用上述技术方案，第一电流采样电路通过电流互感器l1生成新的电流值，第二电流采样电路通过输入端uia_in直接与计量采集模块连接得到老的电流值，电流比较电路对新老两路电流值对比，判断电能表本体的计量是否产生误差。
13.本实用新型进一步设置为：所述基准校验模块包括有基准比较电路以及与基准电压比较电路相互电性连接的第一基准电压电路和第二基准电压电路，第一基准电压电路包括有第二稳压芯片u2，第二稳压芯片u2的输入端与所述第一稳压芯片u1的输出端v_out相互电性连接，第二稳压芯片u2的输入端与基准比较电路相互电性连接，第二基准电压电路的vref_in输入端与所述计量采集模块中adc参考电压相互电性连接。
14.通过采用上述技术方案，第一基准电路对电源模块输出的稳压直流+5v电源再次通过第二稳压芯片u2稳压生成新的基准电压，第二基准电压电路的vref_in输入端从计量采样模块中接入adc参考电压得到老的基准电压，两路电压通过基准比较电路进行对比校验是否产生误差。
15.本实用新型进一步设置为：所述信号输出模块包括有与所述控制芯片相互电性连接的非门芯片u3，与非门芯片u3分别与所述电压比较电路、电流比较电路以及基准比较电路相互电性连接，且电压比较电路、电流比较电路以及基准比较电路中分别设置第一比较器u4、第二比较器u5和第三比较器u6。
16.通过采用上述技术方案，与非门芯片u3将电压比较电路、电流比较电路以及基准比较电路的三路比对信号进行汇总，如果有一路信号超过额定范围就将错误信号自动传输电能表本体的控制芯片报警显示电量计量存在误差超标的问题。
17.本实用新型进一步设置为：所述电能表本体内还设置有与所述控制芯片相适配的通讯结构，通讯结构通过设置zigbee模块、gprs模块、wi-fi模块中任意一种与上位机相互信号连接。
18.通过采用上述技术方案，电能表本体内增加通讯结构与上位机保持通讯，一旦电量自校验结构检测到计量错误问题能及时进行反馈维护，也能避免老式或功能缺失的电能表无法及时反馈错误的问题，减少误差对用户造成的损失。
19.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
20.通过在电能表本体内原始的计量采集模块的基础上，再增加一个电量自校验结构，电量自校验结构通过对电能表本体的电压、电流进行采样对比，判断该电能表本体的计量是否产生误差，若产生误差通过控制芯片及时快速的进行反馈，减少误差对用户造成的损失，也避免工作人员现场校验繁琐以及不能长时间进行校验的问题。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例一的电路原理图。
22.图2为本实用新型实施例一的原理框图。
23.图3为本实用新型实施例二的原理框图。
24.附图标记：1、信号输出模块；2、电压校验模块；21、电压比较电路；22、第一电压采样电路；23、第二电压采样电路；3、电流校验模块；31、电流比较电路；32、第一电流采样电路；33、第二电流采样电路；4、基准校验模块；41、基准比较电路；42、第一基准电压电路；43、第二基准电压电路；5、电源模块；6、控制芯片；7、计量采集模块；8、通讯结构。
具体实施方式
25.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
26.实施例一，本实施例公开了一种电能表用自校验结构，如图1和2所示，包括有电能表本体，电能表本体设置有控制芯片6以及与控制芯片6相适配的计量采集模块7，所述电能表本体上设置有与其相适配的电量自校验结构，电量自校验结构包括有信号输出模块1以及与信号输出模块1相互电性连接的电压校验模块2、电流校验模块3和基准校验模块4，信号输出模块1与控制芯片6相互电性连接；在电能表本体内原始的计量采集模块7的基础上，再增加一个电量自校验结构，电量自校验结构通过对电能表本体的电压、电流进行采样对比，判断该电能表本体的计量是否产生误差。
27.所述电量自校验结构还设置有电源模块5，电源模块5包括有第一稳压芯片u1，第一稳压芯片u1的输入端v_in与电能表本体相互电性连接，第一稳压芯片u1进行稳压使得的输出端v_out输出+5v的直流电压vdd，第一稳压芯片u1的输出端v_out分别与所述的信号输出模块1、电压校验模块2、电流校验模块3和基准校验模块4相互电性连接；电源模块5通过第一稳压芯片u1产生5v的直流稳压电源vdd，以供电量自校验结构内的各芯片可以正常工作。
28.所述电压校验模块2包括有电压比较电路21以及与电压比较电路21相互电性连接的第一电压采样电路22和第二电压采样电路23，第一电压采样电路22的输入端ua_in与所述电能表本体相互电性连接，第二电压采样电路23输入端uva_in与所述计量采集模块7的相互电性连接；第一电压采样的输入端ua_in直接与电能表本体连接，并按照原分压电阻阻值进行复制得到一个新的电压值，第二电流采样电路33通过输入端uva_in直接与计量采样模块相连接得到老的电压值，电压比较电路21对新老两路的电压值进行对比，判断电能表不呢提的计量是否产生误差。
29.所述电流校验模块3包括有电流比较电路31以及与电流比较电路31相互电性连接的第一电流采样电路32和第二电流采样电路33，第一电流采样电路32设置有与所述电能表本体相适配的电流互感器l1，电流互感器l1的输出端与电流比较电路31相互电性连接，第
二电流采样电路33的输入端uia_in与所述计量采集模块7相互电性连接；第一电流采样电路32通过电流互感器l1生成新的电流值，第二电流采样电路33通过输入端uia_in直接与计量采集模块7连接得到老的电流值，电流比较电路31对新老两路电流值对比，判断电能表本体的计量是否产生误差。
30.所述基准校验模块4包括有基准比较电路41以及与基准电压比较电路21相互电性连接的第一基准电压电路42和第二基准电压电路43，第一基准电压电路42包括有第二稳压芯片u2，第二稳压芯片u2的输入端与所述第一稳压芯片u1的输出端v_out相互电性连接，第二稳压芯片u2的输入端与基准比较电路41相互电性连接，第二基准电压电路43的vref_in输入端与所述计量采集模块7中adc参考电压相互电性连接；第一基准电路对电源模块5输出的稳压直流+5v电源再次通过第二稳压芯片u2稳压生成新的基准电压，第二基准电压电路43的vref_in输入端从计量采样模块中接入adc参考电压得到老的基准电压，两路电压通过基准比较电路41进行对比校验是否产生误差。
31.所述信号输出模块1包括有与所述控制芯片6相互电性连接的非门芯片u3，与非门芯片u3分别与所述电压比较电路21、电流比较电路31以及基准比较电路41相互电性连接，且电压比较电路21、电流比较电路31以及基准比较电路41中分别设置第一比较器u4、第二比较器u5和第三比较器u6；与非门芯片u3将电压比较电路21、电流比较电路31以及基准比较电路41的三路比对信号进行汇总，如果有一路信号超过额定范围就将错误信号自动传输电能表本体的控制芯片6报警显示电量计量存在误差超标的问题。
32.其工作过程如下所述：校验电能计量是否有误差时，电压校验模块2、电流校验模块3和基准校验模块4同时开始工作，电压校验模块2中电压比较电路21接收到一路来自原先电能表本体内计量采样模块产生的老电压值，接收一路来自自行采样分压得到的新电压值，对两路电压值进行比较判断，并将比较结果输送给信号输出模块1，电流校验模块3中的电流比较电路31也接收两路电流值，一路来自电能表本体内计量采样模块生成的老电流值，一路来自自行采样得到的新电流值，对两路电流值进行比较判断并将比较结果输送给信号输出模块1，基准校验模块4同理也是接收两路基准电压值，一路来自电能表本体内计量采样模块生成的老基准电压值，一路来自自行稳压得到的新基准电压值，对两路基准电压值进行比较并将比较结果输送给信号输出模块1，信号输出模块1中的与非门芯片u3将电压比较电路21、电流比较电路31以及基准比较电路41的三路比对信号进行汇总，如果有一路信号超过额定范围就将错误信号自动传输电能表本体的控制芯片6报警显示电量计量存在误差超标的问题。
33.实施例二，本实施例在实施例一的基础上，如图3所示，所述电能表本体内还设置有与所述控制芯片6相适配的通讯结构8，通讯结构8通过设置zigbee模块、gprs模块、wi-fi模块中任意一种与上位机相互信号连接；电能表本体内增加通讯结构8与上位机保持通讯，一旦电量自校验结构检测到计量错误问题能及时进行反馈维护，也能避免老式或功能缺失的电能表无法及时反馈错误的问题，减少误差对用户造成的损失。
34.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
35.通过在电能表本体内原始的计量采集模块7的基础上，再增加一个电量自校验结构，电量自校验结构通过对电能表本体的电压、电流进行采样对比，判断该电能表本体的计量是否产生误差，若产生误差通过控制芯片6及时快速的进行反馈，减少误差对用户造成的
损失，也避免工作人员现场校验繁琐以及不能长时间进行校验的问题。
36.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。