技术领域
[0001] 本
发明涉及电能计量领域，具体涉及电能计量装置在宽温范围内的校准及计量方法。
背景技术
[0002] 电能计量装置，在出厂之前都经过了校准，如何使同一款设备在不同的地理
位置和季节都能满足计量
精度的要求是电能计量这一行业的共同目标。
[0003] 现有的电能计量装置，都是在室温下进行一次校准，然后将误差修正值存储在电能计量装置内。当装置的实际
工作温度条件发生变化时，例如：同一款设备在夏天和冬天或者同一款设备在南方省份和东北地区，计量精度会降低甚至超出行业规定允许的范围。为解决这一问题，基本都是采用温度性能很好的元器件，以降低温度对计量精度的影响，从而达到行业规范要求的精度。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种新的电能计量装置校准及计量方法，使电能计量装置在宽温范围内都具有很高的计量精度。
[0005] 为实现上述目的，采用如下技术方案：
[0006] 一种电能计量装置的温度分段校准及计量方法，包括以下步骤1：将被测电[0007] 能计量装置放置于在预先设定的上限温度环境，
[0008] 利用标准源分别输出设定
电压、设定被测
电流、设定被测功率和设定
相位，标准表和被测电能计量装置同时分别对输出的设定电压、设定电流、设定功率和设定相位进行测量，通过标准表监测得到U设定1、I设定1、P设定1、 利用被测电能计量装置测量出电压U测量1、I测量1、P测量1、
[0009] 计算被测电能计量装置在上限温度下的电压误差εU1、电流误差εI1、功率误差εP1、相位误差
[0010] εU1＝((U测量1÷U设定1)-1)×100％；
[0011] εI1＝((I测量1÷I设定1)-1)×100％；
[0012] εP1＝((P测量1÷P设定1)-1)×100％；
[0013]
[0014] 步骤2：将被测电能计量装置放置于高低温试验箱，将高低温试验箱内的温度设定为预先设定的下限温度，
[0015] 利用标准源分别输出设定电压、设定电流、设定功率和设定相位，标准表和被测电能计量装置同时分别对设定电压、设定电流、设定功率和设定相位进行测量，通过标准表监测得到U设定2、I设定2、P设定2、 利用被测电能计量装置测量出电压U测量2、I测量2、P测量2、[0016] 计算被测电能计量装置在下限温度下的电压误差εU2、电流误差εI2、功率误差εP2、相位误差εP2，
[0017] εU2＝((U测量2÷U设定2)-1)×100％；
[0018] εI2＝((I测量2÷I设定2)-1)×100％；
[0019] εP2＝((P测量2÷P设定2)-1)×100％；
[0020]
[0021] 步骤3：被测电能计量装置获取实际运行时的工作
环境温度，
[0022] 若实际工作环境温度低于或等于下限温度，则取实际工作环境温度对应的电压校正误差εU为εU2、电流校正误差εI为εI2、功率校正误差εP为εP2、相位校正误差 为[0023] 若实际工作环境温度高于或等于上限温度，则取实际工作环境温度对应的电压校正误差εU为εU1、电流校正误差εI为εI1、功率校正误差εP为εP1、相位校正误差 为[0024] 若实际工作环境温度低于上限温度且高于下限温度，则通过以下公式计算出则取实际工作环境温度对应的电压校正误差εU、电流校正误差εI、功率校正误差εP、相位校正误差
[0025] εU＝εU1×(实际工作环境温度-下限温度)/(上限温度-下限温度)+εU2×(上限温度-实际工作环境温度)/(上限温度-下限温度)；
[0026] εI＝εI1×(实际工作环境温度-下限温度)/(上限温度-下限温度)+εI2×(上限温度-实际工作环境温度)/(上限温度-下限温度)；
[0027] εP＝εP1×(实际工作环境温度-下限温度)/(上限温度-下限温度)+εP2×(上限温度-实际工作环境温度)/(上限温度-下限温度)；
[0028]
[0029] 步骤4、根据实际工作环境温度对应的电压校正误差εU、电流校正误差εI、功率校正误差εP、相位校正误差 进行实际工作环境温度下被测电能计量装置测量的电压、电流、功率和相位的校正。
[0030] 被测电能计量装置监测工作环境温度的变化超过了预先设定的温度
门限值T，则重复步骤3和步骤4。
[0031] 采用本发明的校准方法，可以降低电能计量装置对元器件温度性能的要求，显著提高电能计量装置在宽温范围内的计量精度，增强电能计量装置在不同地域、不同季节的适应能
力。
附图说明
[0032] 图1是传统电能计量装置校准及计量流程。
[0033] 图2是本发明电能计量装置校准及计量流程。
具体实施方式
[0034] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：
[0036] 一种电能计量装置的温度分段校准及计量方法，包括以下步骤1：将被测电[0037] 能计量装置放置于在预先设定的上限温度环境，
[0038] 利用标准源分别输出设定电压、设定被测电流、设定被测功率和设定相位，标准表和被测电能计量装置同时分别对输出的设定电压、设定电流、设定功率和设定相位进行测量，通过标准表监测得到U设定1、I设定1、P设定1、 利用被测电能计量装置测量出电压U测量1、I测量1、P测量1、
[0039] 计算被测电能计量装置在上限温度下的电压误差εU1、电流误差εI1、功率误差εP1、相位误差
[0040] εU1＝((U测量1÷U设定1)-1)×100％；
[0041] εI1＝((I测量1÷I设定1)-1)×100％；
[0042] εP1＝((P测量1÷P设定1)-1)×100％；
[0043]
[0044] 步骤2：将被测电能计量装置放置于高低温试验箱，将高低温试验箱内的温度设定为预先设定的下限温度，
[0045] 利用标准源分别输出设定电压、设定电流、设定功率和设定相位，标准表和被测电能计量装置同时分别对设定电压、设定电流、设定功率和设定相位进行测量，通过标准表监测得到U设定2、I设定2、P设定2、 利用被测电能计量装置测量出电压U测量2、I测量2、P测量2、[0046] 计算被测电能计量装置在下限温度下的电压误差εU2、电流误差εI2、功率误差εP2、相位误差εP2，
[0047] εU2＝((U测量2÷U设定2)-1)×100％；
[0048] εI2＝((I测量2÷I设定2)-1)×100％；
[0049] εP2＝((P测量2÷P设定2)-1)×100％；
[0050]
[0051] 步骤3：被测电能计量装置获取实际运行时的工作环境温度，
[0052] 若实际工作环境温度低于或等于下限温度，则取实际工作环境温度对应的电压校正误差εU为εU2、电流校正误差εI为εI2、功率校正误差εP为εP2、相位校正误差 为[0053] 若实际工作环境温度高于或等于上限温度，则取实际工作环境温度对应的电压校正误差εU为εU1、电流校正误差εI为εI1、功率校正误差εP为εP1、相位校正误差 为[0054] 若实际工作环境温度低于上限温度且高于下限温度，则通过以下公式计算出则取实际工作环境温度对应的电压校正误差εU、电流校正误差εI、功率校正误差εP、相位校正误差
[0055] εU＝εU1×(实际工作环境温度-下限温度)/(上限温度-下限温度)+εU2×(上限温度-实际工作环境温度)/(上限温度-下限温度)；
[0056] εI＝εI1×(实际工作环境温度-下限温度)/(上限温度-下限温度)+εI2×(上限温度-实际工作环境温度)/(上限温度-下限温度)；
[0057] εP＝εP1×(实际工作环境温度-下限温度)/(上限温度-下限温度)+εP2×(上限温度-实际工作环境温度)/(上限温度-下限温度)；
[0058]
[0059] 步骤4、根据实际工作环境温度对应的电压校正误差εU、电流校正误差εI、功率校正误差εP、相位校正误差εφ进行实际工作环境温度下被测电能计量装置测量的电压、电流、功率和相位的校正。
[0060] 作为一种优选方案，校正方法如下公式：
[0061] U校正＝U测量/(εU+1)；
[0062] I校正＝I测量/(εI+1)；
[0063] P校正＝P测量/(εP+1)；
[0064]
[0065] 作为另一种优选方案，可以直接将误差值输入到被测电能计量装置的计量芯片中进行校正。
[0066] 被测电能计量装置监测工作环境温度的变化超过了预先设定的温度门限值T，则重复步骤3和步骤4。
[0067] 以上所述仅为本发明的示范性实施例，对温度分段数量的变化或温度变化门限的变化的等同变更及改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0068] 实施例2：一种电能计量装置的温度分段校准及计量方法，包括以下步骤：
[0069] 步骤1：将专变采集终端放置于在预先设定的+25℃环境，
[0070] 利用标准源(CL303)分别输出设定电压、设定被测电流、设定被测功率和设定相位，标准表和专变采集终端同时分别对输出的设定电压、设定电流、设定功率和设定相位进行测量，通过标准表(CL311V2)监测得到U设定1、I设定1、P设定1、 利用专变采集终端FKGA43-ZY92G测量出电压U测量1、I测量1、P测量1、 专变采集终端FKGA43-ZY92G采用的计量芯片为ATT7022B。
[0071] 计算专变采集终端在+25℃下的电压误差εU1、电流误差εI1、功率误差εP1、相位误差
[0072] εU1＝((U测量1÷U设定1)-1)×100％；
[0073] εI1＝((I测量1÷I设定1)-1)×100％；
[0074] εP1＝((P测量1÷P设定1)-1)×100％；
[0075]
[0076] 步骤2：将专变采集终端放置于高低温试验箱，将高低温试验箱内的温度设定为预先设定的-30℃，
[0077] 利用标准源分别输出设定电压、设定电流、设定功率和设定相位，标准表和专变采集终端同时分别对设定电压、设定电流、设定功率和设定相位进行测量，通过标准表监测得到U设定2、I设定2、P设定2、 利用专变采集终端测量出电压U测量2、I测量2、P测量2、[0078] 计算专变采集终端在-30℃下的电压误差εU2、电流误差εI2、功率误差εP2、相位误差εP2，
[0079] εU2＝((U测量2÷U设定2)-1)×100％；
[0080] εI2＝((I测量2÷I设定2)-1)×100％；
[0081] εP2＝((P测量2÷P设定2)-1)×100％；
[0082]
[0083] 步骤3：专变采集终端获取实际运行时的工作环境温度，
[0084] 若实际工作环境温度低于或等于-30℃，则取实际工作环境温度对应的电压校正误差εU为εU2、电流校正误差εI为εI2、功率校正误差εP为εP2、相位校正误差 为[0085] 若实际工作环境温度高于或等于+25℃，则取实际工作环境温度对应的电压校正误差εU为εU1、电流校正误差εI为εI1、功率校正误差εP为εP1、相位校正误差 为[0086] 若实际工作环境温度低于+25℃且高于-30℃，则通过以下公式计算出则取实际工作环境温度对应的电压校正误差εU、电流校正误差εI、功率校正误差εP、相位校正误差
[0087] εU＝εU1×(实际工作环境温度-(-30℃))/(+25℃-(-30℃))+εU2×(+25℃-实际工作环境温度)/(+25℃-(-30℃))；
[0088] εI＝εI1×(实际工作环境温度-(-30℃))/(+25℃-(-30℃))+εI2×(+25℃-实际工作环境温度)/(+25℃-(-30℃))；
[0089] εP＝εP1×(实际工作环境温度-(-30℃))/(+25℃-(-30℃))+εP2×(+25℃-实际工作环境温度)/(+25℃-(-30℃))；
[0090]
[0091] 以下为电压校准及计量的数据：
[0092] 表一 常温(+25℃)校准数据
[0093]
[0094] 表二 低温(-30℃)校准数据
[0095]
[0096] 表三 低温(-25℃)不分段校准的计量数据
[0097]
[0098] 表四 低温(-25℃)分段校准的计量数据
[0099]
[0100] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的
修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附
权利要求书所定义的范围。
