后得到所述视在功率值，其中，所述a为所述电压信号与所 述电流信号之间的相角差。
[0044] 具体选择可参照下表：
[0045]
[0046] 优选的，如图3所示，所述电压信号与所述电流信号之间的相角差a通过相角差计 算电路得到;所述相角差计算电路包括电压过零信号处理模块、电流过零信号处理模块和 相角差计算模块，其中，所述电压过零信号处理模块用于滤除所述电压信号过零点的毛刺 W得到精准的电压过零信号;所述电流过零信号处理模块用于滤除所述电流信号过零点的 毛刺W得到精准的电流过零信号;所述电压过零信号处理电路包括第一高通滤波器4和第 一低通滤波器5,所述第一高通滤波器4输入电压数字信号U，所述第一高通滤波器4的输出 信号输入所述第一低通滤波器5,所述低通滤波器5输出所述电压过零信号;所述电流过零 信号处理电路包括第二高通滤波器6和第二低通滤波器7,所述第二高通滤波器6输入电流 数字信号I，所述第二高通滤波器6的输出信号输入所述第二低通滤波器7,所述第二低通滤 波器7输出所述电流过零信号。
[0047] 其中，U、I两路输出为经过高精度模数转换器(ADC)的数字信号，即AD码，实际信号 为多位的数字交流信号，则AD码输出会有符号位的变化，通过第一高通滤波器4和第一低通 滤波器5滤除过零点的毛刺得到精准的电压过零信号，通过第二高通滤波器6和第二低通滤 波器7滤除过零点的毛刺得到精准的电流过零信号。所述相角差计算模块W所述电压过零 信号上升沿为起始点，W高频时钟例如8.912MHz的频率开始计数，直到所述电流过零信号 上升沿记录下当前数值并清零，根据当前运个数值计算出所述电压信号与所述电流信号之 间的相角差，即υ、Ι的相角差，然后通过查表法得到cos(a)的值。
[0048] 如图4所示为潜动启动判定单元结构框图，所述潜动启动判定单元包括第一比较 模块、第二比较模块和第Ξ比较模块；
[0049] 所述第一比较模块输入所述视在功率值与功率比较阔值，当所述视在功率值小于 功率比较阔值时输出1;
[0050] 所述第二比较模块输入所述有功功率值与功率比较阔值，当所述有功功率值小于 功率比较阔值时输出1;
[0051] 所述第Ξ比较模块输入所述电流有效值与电流有效值比较阔值，当所述电流有效 值小于电流有效值阔值时输出1;
[0052] 所述第一比较模块和所述第二比较模块的输出接入与运算器，所述与运算器的输 出和所述第Ξ比较模块的输出接入或运算器，所述或运算器输出潜动判定信号。
[0053] 由图4可见，当视在功率和有功功率两个均小于功率比较阔值时，产生潜动，或者 电流有效值小于电流有效值比较阔值就产生潜动;在潜动条件下功率不输出到后级进行累 加，有效避免在噪声条件下产生误计量的情况。
[0054] 相反，若满足启动条件，则上述框图需输出0,那么电流有效值必须大于电流有效 值比较阔值，且有功功率和视在功率任意一个值大于功率比较阔值才可启动，有功功率才 可输出到后级进行累加。
[0055] 本实施例通过视在功率比较阔值，避免了有功功率在接近±90度时计量潜动误产 生的问题。
[0056] 上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域 内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据W实施，并不能W此限制本实用新型的 保护范围。凡是根据本【实用新型内容】的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实 用新型的保护范围内。
【主权项】
1. 一种电能计量潜动启动电路，其特征在于:包括电流有效值与功率计算单元和潜动 启动判定单元； 所述电流有效值与功率计算单元用于计算出电流有效值、有功功率值和视在功率值； 所述潜动启动判定单元用于根据所述电流有效值与功率计算单元输出的所述电流有 效值、有功功率值和所述视在功率值计算得到潜动判定信号； 其中，所述潜动启动判定单元包括第一比较模块、第二比较模块和第三比较模块； 所述第一比较模块输入所述视在功率值与功率比较阈值，当所述视在功率值小于功率 比较阈值时输出1; 所述第二比较模块输入所述有功功率值与功率比较阈值，当所述有功功率值小于功率 比较阈值时输出1; 所述第三比较模块输入所述电流有效值与电流有效值比较阈值，当所述电流有效值小 于电流有效值阈值时输出1; 所述第一比较模块和所述第二比较模块的输出接入与运算器，所述与运算器的输出和 所述第三比较模块的输出接入或运算器，所述或运算器输出潜动判定信号。2. 根据权利要求1所述的电能计量潜动启动电路，其特征在于： 所述电流有效值与功率计算单元包括第一选择器（1)和第二选择器(2)，分别接入电压 信号和电流信号，所述第一选择器（1)和第二选择器(2)的输出端分别接入乘法器，所述乘 法器的输出经过低通滤波器进行低通滤波后输出滤波信号，所述滤波信号输入第三选择器 (3)，其中： 当所述输入控制信号为〇〇时，所述第一选择器(1)和所述第二选择器(2)输出均为所述 电流信号，所述滤波信号即为所述电流信号与所述电流信号相乘并经低通滤波后的信号； 所述第三选择器(3)选择所述滤波信号依次经过积分运算和平方根运算计算得到所述电流 有效值； 当所述输入控制信号为01时，所述第一选择器(1)和所述第二选择器(2)输出均为所述 电压信号，所述滤波信号为所述电压信号与所述电压信号相乘并经低通滤波后的信号； 当所述输入控制信号为10时，所述第一选择器（1)输出为所述电压信号，所述第二选择 器(2)输出为所述电流信号，所述滤波信号为所述电流信号乘以所述电压信号并经低通滤 波后的信号;所述第三选择器(3)选择所述滤波信号为所述有功功率值，所述有功功率值除 以cos(a)运算后得到所述视在功率值，其中，所述a为所述电压信号与所述电流信号之间的 相角差。3. 根据权利要求2所述的电能计量潜动启动电路，其特征在于:所述电压信号与所述电 流信号之间的相角差通过相角差计算电路得到； 所述相角差计算电路包括电压过零信号处理模块、电流过零信号处理模块和相角差计 算模块，其中： 所述电压过零信号处理模块用于滤除所述电压信号过零点的毛刺以得到精准的电压 过零信号； 所述电流过零信号处理模块用于滤除所述电流信号过零点的毛刺以得到精准的电流 过零信号； 所述相角差计算模块以所述电压过零信号上升沿为起始点，以高频时钟开始计数，直 到所述电流过零信号上升沿，记录下当前数值并清零，根据所述当前数值计算出所述电压 信号与所述电流信号之间的相角差。4. 根据权利要求3所述的电能计量潜动启动电路，其特征在于:所述电压过零信号处理 电路包括第一高通滤波器(4)和第一低通滤波器(5)，所述第一高通滤波器(4)输入电压数 字信号，所述第一高通滤波器(4)的输出信号输入所述第一低通滤波器(5)，所述低通滤波 器(5)输出所述电压过零信号;所述电流过零信号处理电路包括第二高通滤波器(6)和第二 低通滤波器(7)，所述第二高通滤波器(6)输入电流数字信号，所述第二高通滤波器(6)的输 出信号输入所述第二低通滤波器(7)，所述第二低通滤波器(7)输出所述电流过零信号。5. 根据权利要求3或4所述的电能计量潜动启动电路，其特征在于:所述高频时钟的频 率为 8.912MHz。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电能计量潜动启动电路，包括电流有效值与功率计算单元和潜动启动判定单元；潜动启动判定单元包括第一比较模块、第二比较模块和第三比较模块；第一比较模块输入视在功率值与功率比较阈值，当视在功率值小于功率比较阈值时输出1；第二比较模块输入有功功率值与功率比较阈值，当有功功率值小于功率比较阈值时输出1；第三比较模块输入电流有效值与电流有效值比较阈值，当电流有效值小于电流有效值阈值时输出1；第一比较模块和第二比较模块的输出接入与运算器，与运算器的输出和第三比较模块的输出接入或运算器，或运算器输出潜动判定信号。本实用新型通过功率法和电流有效值的有效结合满足精准的潜动和启动的需求。
【IPC分类】G01R11/17
【公开号】CN205157615
【申请号】CN201520781169
【发明人】陈光胜, 陈立权, 潘松, 谢双芹, 毕健华
【申请人】上海东软载波微电子有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月10日