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

內容說明

本發明涉及一種單相電能表零線電流測量方法及測量電路。

發明背景

隨著社會的發展、居民家庭各種大功耗生活電器的普及、家庭用電負荷不斷增大，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，由于用電負荷的增加，零線電流傳感器的動態范圍要求比較寬，動態范圍超過1000:1，導致成本相應增加。

發明內容

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

本發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。所述竊電判斷閥值為電流竊電判斷的依據；該值在出廠前根據電能表的規格、應用情況進行設置。

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火線輸出端子的火線輸出電流值與流經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要求，該電流傳感器的電流測量動態范圍在100:1以內即可，大幅降低電流測量動態范圍，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，本發明還可以在設定閾值的前提下，對電能表是否存在竊電予以判斷，為用電部門進行防竊電工作做出貢獻。