專利名稱：一種電能計量潛動算法及控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電能計量的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電能潛動的計算方法及控制裝置。
背景技術(shù)：
在電能計量領(lǐng)域，為了防止用戶在沒有使用電器的情況下電表走字的情況出現(xiàn)，需要針對極小情況下的功率進(jìn)行屏蔽，在極小的功率時認(rèn)為功率為0，這樣就不會有電表走字的情況出現(xiàn)，即所謂的潛動。為什么在用戶沒有使用電器的情況下，還會出現(xiàn)極小的功率？這是因為電表計量芯片本身的噪聲造成的。因此，為了避免電能潛動帶來的計算誤差，在電能計算過程中需要進(jìn)行計算消除，以準(zhǔn)確計量用戶的電能使用情況。典型的潛動算法如附圖1所示(如專利申請 200610162224.8 所描述的)。典型的潛動算法流程描述如下。A、首先判斷功率的正負(fù)；
B、根據(jù)功率的正負(fù)選擇閾值，一般閾值I和閾值2是絕對值相等的數(shù)，但一個為正數(shù)，一個為負(fù)數(shù)。如果功率為正，就選擇正閾值；否則就選擇負(fù)閾值；
C、根據(jù)功率的正負(fù)判斷功率減閾值的差值:如果功率為正，閾值也為正，功率減閾值小于O時，認(rèn)為是潛動；否則，不是潛動。如果功率為負(fù)，閾值也為負(fù),功率減閾值大于O時，認(rèn)為是潛動；否則，不是潛動。D、根據(jù)是否潛動控制功率的輸出:如果是潛動，功率輸出為O ;否則，功率直接輸出。E、最后根據(jù)功率的累加進(jìn)行電量計量。這種方式，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)電能潛動的判斷，但是該方式是通過閥值進(jìn)行判斷的，閥值的選擇就稱為影響潛動計量的關(guān)鍵因素，而閥值經(jīng)常會受到各種因素的干擾，因此對潛動的計算不是非常準(zhǔn)確，而且，典型的潛動算法至少需要兩個多位的選擇器(一個用來選擇閾值、一個選擇功率的輸出)、一個多位的減法器、一個多位的比較器。結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，判斷控制步驟多。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電能計量潛動算法及控制電路，該潛動算法及控制電路能夠準(zhǔn)確地判斷潛動，避免潛動對電能計量的干擾和影響。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種電能計量潛動算法及控制電路，該潛動算法及控制電路能夠快速、準(zhǔn)確地判斷電能潛動，并及時清零；且該潛動算法和控制裝置易于實現(xiàn)，比現(xiàn)有算法能夠大大降低成本，能夠用更少的資源實現(xiàn)電能潛動的計算和控制。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。一種電能計量潛動算法，該潛動算法包括如下步驟:1、判斷前后相鄰功率的符號位是否一致:如果不一致，就認(rèn)為是潛動；否則，不是潛
動；
2、如果是潛動就清除當(dāng)前功率的累加，但不清除之前計量的電量；否則，繼續(xù)功率的累加和電量的計量。更進(jìn)一步，步驟I中，101、在噪聲影響下，極小功率時，功率的符號位是變化的，功率有正值也有負(fù)值。首先取功率Power的符號位sign，功率Power值的最高位就是符號位。再進(jìn)一步，102、把功率的符號位sign用第一寄存器Regl進(jìn)行寄存，這相當(dāng)于把功率符號sign延遲一個節(jié)拍。所述sign連接到第一寄存器Regl的D端,與Power值更新同步的時鐘CLK連接到寄存器Regl的時鐘端，第一寄存器Regl的Q端輸出sign_reg，sign_reg是上一個功率值的符號位。103、sign和sign_reg經(jīng)過異或門輸出clear信號，sign連接到異或門的A端，sign_reg連接到異或門的B端，clear信號由異或門的Z端輸出，clear = sign& ! sign_reg+ ! sign&sign_reg:如果 sign 與 sign_reg 不同，clear 就為 I,即為潛動；否則，clear為O,不是潛動。更進(jìn)一步,步驟2中，通過加法器將功率Power與accu_sum_reg相加得到accu_sum,其中,所述功率Power和accu_sum_reg連接加法器的輸入端,加法器的輸出accu_sum連接到第二寄存器Reg2的D端；accu_sum_reg來自第二寄存器Reg2的Q端,受clear信號控制，clear連接到第二寄存器Reg2的CLR端，如果clear=l, accu_sum_reg=0 ;否則，accu_sum_reg = accu_sum ;也就是在潛動時,之前的累加和accu_sum_reg歸零,重新開始功率累力口，這樣就可以避免在極小功率時還有電量計量情況出現(xiàn)。一種電能計量潛動控制電路，其特征在于該電路包括有第一寄存器和一個異或門，所述第一寄存器連接于功率Power輸出端,異或門連接于第一寄存器后,輸出clear信號。取功率Power的符號位sign輸入給第一寄存器，功率值的最高位就是符號位，這樣只需把功率值的最高位通過連線連出即可，不需要多余的器件。上述的第一寄存器,sign連接到第一寄存器Regl的D端,與Power值更新同步的時鐘CLK連接到寄存器Regl的時鐘端，第一寄存器Regl的Q端輸出sign_reg給異或門。上述的控制電路,其sign還連接到異或門的A端,sign_reg連接到異或門的B端，clear信號由異或門的Z端輸出。 所述控制電路，其還進(jìn)一步包括有加法器和第二寄存器，所述加法器將功率Power與accu_sum_reg相加得到accu_sum,其中，所述功率Power和accu_sum_reg連接加法器的輸入端，加法器的輸出accu_sum連接到第二寄存器Reg2的D端；accu_sum_reg來自第二寄存器Reg2的Q端，第一寄存器Regl輸出的clear信號則連接到第二寄存器Reg2的CLR端° 通過 clear 信號控制 accu_sum_reg,如果 clear=l, accu_sum_reg=0 ;否則，accu_sum_reg = accu_sum ;也就是說在潛動時,之前的功率累加和accu_sum_reg歸零,重新開始功率累加，這樣就可以避免在極小功率時還有電量計量情況出現(xiàn)。本發(fā)明所需資源與典型潛動算法相比減少很多，只需要一個寄存器和一個異或門就能實現(xiàn)功率潛動的判斷。與典型的潛動算法相比，減少了三個流程:根據(jù)功率的正負(fù)選擇閾值、根據(jù)功率的正負(fù)判斷功率減閾值的差值和功率的輸出。重要的是，不必選擇閥值，提高了潛動計算的準(zhǔn)確性和可靠性，能夠準(zhǔn)確地判斷電能計量中的潛動。在典型的潛動算法中，至少需要兩個多位的選擇器(一個用來選擇閾值、一個選擇功率的輸出)、一個多位的減法器、一個多位的比較器來完成潛動的處理。本發(fā)明只需判斷前后相鄰功率的符號位是否一致，就可以進(jìn)行潛動判斷，進(jìn)而控制功率的累加和電能的計量，這樣結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)，能夠大幅度降低潛動控制成本，節(jié)省芯片成本。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)所實施的流程圖。圖2是本發(fā)明所實施的原理示意圖。圖3是本發(fā)明所實施潛動控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明所實施潛動算法的流程圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參照圖2所示，本發(fā)明所實施的電能潛動算法，主要是通過對功率符號位的判斷來決定是否是潛動，如果前后功率的符號位一致，則不是潛動；不一致則判斷為潛動。對于潛動，則不進(jìn)行功率累加， 不計算電量；對于非潛動時，連續(xù)進(jìn)行功率累加，計算電量，從而進(jìn)行準(zhǔn)確的電量輸出。具體的電能潛動算法實現(xiàn)的硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示。電能潛動算法的流程圖如圖4所示。結(jié)合圖3和圖4，電能潛動算法及控制的實現(xiàn)過程為:
1、在噪聲影響下，極小功率時，功率的符號位是變化的，功率有正值也有負(fù)值。首先取功率Power的符號位sign，功率值的最高位就是符號位，只需把功率值的最高位通過連線連出即可，不需要多余的器件。2、把功率符號sign用寄存器Regl進(jìn)行寄存，相當(dāng)于把功率符號sign延遲一個節(jié)拍，得到 sign_reg。其中，sign連接到寄存器Regl的D端,與Power值更新同步的時鐘CLK連接到寄存器Regl的時鐘端，寄存器Regl的Q端輸出sign_reg, sign_reg是上一個功率值的符號位。3、sign和sign_reg經(jīng)過異或門輸出clear信號,通過clear信號判斷是否為潛動。其中，sign連接到異或門的A端,sign_reg連接到異或門的B端,clear信號由異或門的Z端輸出。clear = sign& ! sign_reg+ ! sign&sign_reg:如果 sign 與 sign_reg不同，clear就為1，即為潛動；否則，clear為O,不是潛動。4、功率 Power 與 accu_sum_reg 相加得到 accu_sum, Power 和 accu_sum_reg 連接加法器的輸入端，加法器的輸出accu_sum連接到寄存器Reg2的D端；accu_sum_reg來自寄存器Reg2的Q端,受clear信號控制，clear連接到寄存器Reg2的CLR端,如果clear=l,accu_sum_reg=0 ;否則，accu_sum_reg = accu_sum ;也就是在潛動時把之前清除之前的累加和aCCu_sum_reg，重新開始功率累加，這樣就可以避免在極小功率時還有電量計量情況出現(xiàn)。其中，Power:功率值，多位有符號數(shù)。sign:Power 的符號位。sign_reg:Sign 的寄存器輸出。 CLK:與Power更新同步的時鐘。clear:潛動信號。accu_sum:Power 的累加和。accu_sum_reg:clear信號控制下的accu_sum寄存器輸出。本發(fā)明所需資源與典型潛動算法相比減少很多，只需要一個寄存器和一個異或門就能實現(xiàn)功率潛動的判斷。在典型的潛動算法中，至少需要兩個多位的選擇器(一個用來選擇閾值、一個選擇功率的輸出)、一個多位的減法器、一個多位的比較器來完成潛動的處理。本發(fā)明與典型的潛動算法相比，減少了三個流程:根據(jù)功率的正負(fù)選擇閾值、根據(jù)功率的正負(fù)判斷功率減閾值的差值和功率的輸出。重要的是，不必選擇閥值，提高了潛動計算的準(zhǔn)確性和可靠性，能夠準(zhǔn)確地判斷電能計量中的潛動。而且本發(fā)明所實施的結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)，能夠大幅度降低潛動控制成本，節(jié)省芯片成本。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電能計量潛動算法，其特征在于該潛動算法包括如下步驟: 1)、判斷前后相鄰功率的符號位是否一致:如果不一致，就認(rèn)為是潛動；否則，不是潛動； 2)、如果是潛動就清除當(dāng)前功率的累加，但不清除之前計量的電量；否則，繼續(xù)功率的累加和電量的計量。
2.如權(quán)利要求1所述的電能計量潛動算法，其特征在于更進(jìn)一步，步驟I)中，在噪聲影響下，極小功率時，首先取功率的符號位sign，功率值的最高位就是符號位。
3.如權(quán)利 要求2所述的電能計量潛動算法，其特征在于把功率的符號位sign用第一寄存器進(jìn)行寄存，第一寄存器的輸出sign_reg, sign_reg是上一個功率值的符號位。
4.如權(quán)利要求3所述的電能計量潛動算法,其特征在于sign和sign_reg經(jīng)過異或門輸出 clear 信號，clear = sign& ! sign_reg+ ! sign&sign_reg:如果 sign 與 sign_reg不同，clear就為I,即為潛動；否則，clear為O,不是潛動。
5.如權(quán)利要求1所述的電能計量潛動算法，其特征在于步驟2)中，通過加法器將功率 Power 與 accu_sum_reg 相加得到 accu_sum,其中，所述功率 Power 和 accu_sum_reg 連接加法器的輸入端，加法器的輸出accu_sum連接到第二寄存器；accu_sum_reg來自第二寄存器，受clear信號控制，clear連接到第二寄存器,如果clear=l, accu_sum_reg=0 ;否則，accu_sum_reg = accu_sum0
6..一種電能計量潛動控制電路，其特征在于該電路包括有第一寄存器和一個異或門，所述第一寄存器連接于功率Power輸出端,異或門連接于第一寄存器后,輸出clear信號。
7..如權(quán)利要求6所述的電能計量潛動控制電路，其特征在于取功率Power的符號位sign輸入給第一寄存器，功率值的最高位就是符號位。
8..如權(quán)利要求7所述的電能計量潛動控制電路，其特征在于上述的第一寄存器，sign連接到第一寄存器的D端，與功率值更新同步的時鐘CLK連接到第一寄存器的時鐘端，第一寄存器的Q端輸出sign_reg給異或門。
9..如權(quán)利要求8所述的電能計量潛動控制電路，其特征在于上述的控制電路，其sign還連接到異或門的A端，sign_reg連接到異或門的B端，clear信號由異或門的Z端輸出。
10.如權(quán)利要求6所述的電能計量潛動控制電路，其特征在于所述控制電路，其還包括有加法器和第二寄存器，所述加法器將Power與accu_sum_reg相加得到accu_sum,其中,所述Power和accu_sum_reg連接加法器的輸入端,加法器的輸出accu_sum連接到第二寄存器的D端；accu_sum_reg來自第二寄存器的Q端,第一寄存器輸出的clear信號則連接到第二寄存器的CLR端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電能計量潛動算法及控制電路，該潛動算法包括如下步驟1、判斷前后相鄰功率的符號位是否一致如果不一致，就認(rèn)為是潛動；否則，不是潛動；2、如果是潛動就清除當(dāng)前功率的累加，但不清除之前計量的電量；否則，繼續(xù)功率的累加和電量的計量。電能計量潛動控制電路則包括有第一寄存器和一個異或門。該潛動算法及控制電路能夠準(zhǔn)確地判斷潛動，避免潛動對電能計量的干擾和影響。
文檔編號G01R22/06GK103149397SQ20131006594
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者張偉偉, 萬巍 申請人:深圳市芯?？萍加邢薰?br>