今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利——單相電能表零線電流測量方法及測量電路。該專利由威勝集團(tuán)有限公司申請，并于2017年3月15日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及一種單相電能表零線電流測量方法及測量電路。

發(fā)明背景

隨著社會的發(fā)展、居民家庭各種大功耗生活電器的普及、家庭用電負(fù)荷不斷增大，電費成為家庭的一項重要日常生活開支之一，人們對電費的關(guān)注程度也日益增加，社會上各種形形色色的竊電手段不斷涌出，其中零線測量成為電能表一項必不可少的防竊電檢測手段。

現(xiàn)有的零線電流測量方法普遍采用單獨的電流傳感器采集零線電流，由于用電負(fù)荷的增加，零線電流傳感器的動態(tài)范圍要求比較寬，動態(tài)范圍超過1000:1，導(dǎo)致成本相應(yīng)增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種低成本、高可靠、易實現(xiàn)的單相電能表零線電流測量方法及測量電路。

本發(fā)明提供的這種單相電能表零線電流測量方法，該方法包括如下步驟：步驟一，采用一個電流傳感器獲取火線電流的輸出與零線電流的輸入的差分電流值；并獲取火線電流值；步驟二，根據(jù)所述差分電流值以及火線電流值實時獲得零線電流值。所述火線電流值采用火線電流傳感器獲得。所述火線電流傳感器采用電磁式電流互感器CT或錳銅。

該方法還包括設(shè)置竊電判斷閾值；將所述差分電流值與火線電流值的比值與該竊電判斷閾值進(jìn)行比較，若該比值大于或等于該竊電判斷閾值，則推斷此時電能表處于竊電狀態(tài)。所述竊電判斷閥值為電流竊電判斷的依據(jù)；該值在出廠前根據(jù)電能表的規(guī)格、應(yīng)用情況進(jìn)行設(shè)置。

一種單相電能表零線電流測量電路，包括火線電流傳感器、火線輸入端子、火線輸出端子、零線輸入端子、零線輸出端子、負(fù)載和電能計量芯片，其特征在于，該電路還包括差分電流傳感器，差分電流傳感器采集流經(jīng)火線輸出端子的火線輸出電流值與流經(jīng)零線輸入端子的零線電流輸入值的差分電流值；火線由火線輸入端子輸入，然后通過火線電流傳感器，由該傳感器獲取火線電流值后再經(jīng)由火線輸出端子輸出；零線由零線輸入端子輸入，然后由零線輸出端子輸出；負(fù)載接于火線輸出端子和零線輸入端子之間；火線電流傳感器還與電能計量芯片連接；差分電流傳感器還與電能計量芯片連接。

所述火線電流傳感器的輸出端與電能計量芯片的ADC端口連接，用于采集火線電流值。所述差分電流傳感器的輸出端與電能計量芯片的ADC端口連接，用于采集火線電流的輸出與零線電流的輸入的差分電流值。

本發(fā)明采用差分測量方式，僅利用一個電流傳感器同時采樣火線電流輸出與零線電流輸入，由此能精確獲取零線電流值，大大降低零線電流傳感器的技術(shù)要求，該電流傳感器的電流測量動態(tài)范圍在100:1以內(nèi)即可，大幅降低電流測量動態(tài)范圍，降低傳感器材料成本和制造成本，同時還可以降低計量芯片零線采樣通道ADC的性能要求和硬件成本。此外，本發(fā)明還可以在設(shè)定閾值的前提下，對電能表是否存在竊電予以判斷，為用電部門進(jìn)行防竊電工作做出貢獻(xiàn)。