電能表RTC模塊的補(bǔ)償校準(zhǔn)裝置的原理及設(shè)計(jì)

今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——一種應(yīng)用在電能表中RTC模塊的補(bǔ)償校準(zhǔn)方法及裝置。該專利由國家電網(wǎng)公司申請(qǐng)，并于2018年8月31日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及電力儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用在電能表中RTC （Real-Time Clock，實(shí)時(shí)時(shí)鐘）模塊的補(bǔ)償校準(zhǔn)方法及裝置。

發(fā)明背景

對(duì)于大多數(shù)對(duì)時(shí)間精確度要求較高的系統(tǒng)來說，RTC模塊式必不可少的實(shí)時(shí)時(shí)鐘生成模塊，它可以為芯片提供精確地實(shí)時(shí)時(shí)鐘。RTC模塊一般會(huì)外掛晶體，根據(jù)晶體的固有振蕩頻率輸出時(shí)鐘信號(hào)，其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，成本較低。但是晶體的振蕩頻率受到溫度影響，其振蕩頻率會(huì)有一定的偏移，造成分頻后的時(shí)鐘失準(zhǔn)，因此，在應(yīng)用中需要根據(jù)晶體的溫度漂移特性對(duì)RTC模塊輸出時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。

為了使RTC模塊的輸出時(shí)鐘達(dá)到實(shí)時(shí)時(shí)鐘的要求，現(xiàn)有技術(shù)的很多方法都采用對(duì)分頻時(shí)鐘頻率補(bǔ)償?shù)姆绞教岣逺TC模塊輸出時(shí)鐘的精確度。其中，最為廣泛采用的是，在每次補(bǔ)償周期都測(cè)量晶體的溫度，然后根據(jù)晶體振蕩的溫度漂移特性將振蕩的偏移量，即補(bǔ)償參數(shù)補(bǔ)償?shù)絉TC模塊輸出時(shí)鐘里。

但由于受到補(bǔ)償模塊中最小補(bǔ)償單位的限制，不能精確的將每個(gè)周期的偏移量完全補(bǔ)償?shù)綄?shí)時(shí)時(shí)鐘里去，會(huì)留下補(bǔ)償余數(shù)，造成微小的補(bǔ)償偏差。在單個(gè)時(shí)鐘校準(zhǔn)周期中，這種微小的補(bǔ)償余數(shù)對(duì)時(shí)鐘精確度影響不大，但多個(gè)周期累積起來的偏差會(huì)對(duì)時(shí)鐘的精確性造成不能忽視的影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)RTC模塊的補(bǔ)償方法容易產(chǎn)生的補(bǔ)償余數(shù)累積誤差、無法滿足高精度的要求等技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種應(yīng)用在電能表中RTC模塊的補(bǔ)償校準(zhǔn)方法及裝置。

一種應(yīng)用在電能表中RTC模塊的補(bǔ)償校準(zhǔn)方法，包括：根據(jù)測(cè)量的RTC模塊的晶體溫度獲取時(shí)鐘校準(zhǔn)所需的補(bǔ)償參數(shù)；根據(jù)所述補(bǔ)償參數(shù)和RTC模塊的最小補(bǔ)償單位計(jì)算補(bǔ)償校準(zhǔn)值和補(bǔ)償余數(shù)；根據(jù)所述補(bǔ)償校準(zhǔn)值和所述補(bǔ)償余數(shù)對(duì)RTC模塊的時(shí)鐘頻率進(jìn)行校準(zhǔn)。

優(yōu)選地，在第一個(gè)補(bǔ)償周期中，所述根據(jù)所述補(bǔ)償校準(zhǔn)值和所述補(bǔ)償余數(shù)對(duì)RTC模塊的時(shí)鐘頻率進(jìn)行校準(zhǔn)，具體包括：按照所述補(bǔ)償校準(zhǔn)值對(duì)所述RTC模塊的時(shí)鐘頻率進(jìn)行校準(zhǔn)，并存儲(chǔ)所述補(bǔ)償余數(shù)。

在第n個(gè)補(bǔ)償周期中，根據(jù)所述補(bǔ)償參數(shù)和RTC模塊的最小補(bǔ)償單位計(jì)算補(bǔ)償校準(zhǔn)值和補(bǔ)償余數(shù)，具體包括：根據(jù)第n-1個(gè)補(bǔ)償周期存儲(chǔ)的補(bǔ)償余數(shù)、第n個(gè)補(bǔ)償周期獲取的補(bǔ)償參數(shù)和RTC模塊的最小補(bǔ)償單位計(jì)算第n補(bǔ)償周期的補(bǔ)償校準(zhǔn)值和補(bǔ)償余數(shù)。

所述根據(jù)第n-1個(gè)補(bǔ)償周期存儲(chǔ)的補(bǔ)償余數(shù)、第n個(gè)補(bǔ)償周期獲取的補(bǔ)償參數(shù)和RTC模塊的最小補(bǔ)償單位計(jì)算第n補(bǔ)償周期的補(bǔ)償校準(zhǔn)值和補(bǔ)償余數(shù)，具體包括：an+mn-1=nn*b+mn。其中，n為大于1的自然數(shù)，an代表第n個(gè)補(bǔ)償周期獲取的補(bǔ)償參數(shù)，mn-1代表第n-1個(gè)補(bǔ)償周期存儲(chǔ)的補(bǔ)償余數(shù)，nn代表RTC模塊的最小補(bǔ)償單位，b代表RTC模塊的最小補(bǔ)償單位的整數(shù)倍，mn代表第n個(gè)補(bǔ)償周期的補(bǔ)償余數(shù)。

在第n個(gè)補(bǔ)償周期中，所述根據(jù)所述補(bǔ)償校準(zhǔn)值和所述補(bǔ)償余數(shù)對(duì)RTC模塊的時(shí)鐘頻率進(jìn)行校準(zhǔn)，具體包括：按照所述第n個(gè)補(bǔ)償周期的補(bǔ)償校準(zhǔn)值對(duì)所述RTC模塊的時(shí)鐘頻率進(jìn)行校準(zhǔn)，并存儲(chǔ)所述第n個(gè)補(bǔ)償周期的補(bǔ)償余數(shù)。

所述存儲(chǔ)所述第n個(gè)補(bǔ)償余數(shù)具體包括：用第n個(gè)補(bǔ)償周期的補(bǔ)償余數(shù)覆蓋第n-1個(gè)補(bǔ)償周期的補(bǔ)償余數(shù)。

一種應(yīng)用在電能表中RTC模塊的補(bǔ)償校準(zhǔn)裝置，包括：溫度測(cè)量模塊，用于根據(jù)測(cè)量的RTC模塊的晶體溫度獲取時(shí)鐘校準(zhǔn)所需的補(bǔ)償參數(shù)；控制模塊，用于根據(jù)所述補(bǔ)償參數(shù)和RTC模塊的最小補(bǔ)償單位計(jì)算補(bǔ)償校準(zhǔn)值和補(bǔ)償余數(shù)，并根據(jù)所述補(bǔ)償校準(zhǔn)值和所述補(bǔ)償余數(shù)對(duì)RTC模塊的時(shí)鐘頻率進(jìn)行校準(zhǔn)。

所述控制模塊，具體用于在第一個(gè)補(bǔ)償周期中，按照所述補(bǔ)償校準(zhǔn)值對(duì)所述RTC模塊的時(shí)鐘頻率進(jìn)行校準(zhǔn)，并將所述補(bǔ)償余數(shù)存入存儲(chǔ)模塊；所述存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述補(bǔ)償余數(shù)。所述控制模塊，還具體用于在第n個(gè)補(bǔ)償周期中，根據(jù)第n-1個(gè)補(bǔ)償周期存儲(chǔ)的補(bǔ)償余數(shù)、第n個(gè)補(bǔ)償周期獲取的補(bǔ)償參數(shù)和RTC模塊的最小補(bǔ)償單位計(jì)算第n補(bǔ)償周期的補(bǔ)償校準(zhǔn)值和補(bǔ)償余數(shù)。

優(yōu)選地，所述控制模塊，還具體用于在第n個(gè)補(bǔ)償周期中，按照所述第n個(gè)補(bǔ)償周期的補(bǔ)償校準(zhǔn)值對(duì)所述RTC模塊的時(shí)鐘頻率進(jìn)行校準(zhǔn)，并存儲(chǔ)所述第n個(gè)補(bǔ)償周期的補(bǔ)償余數(shù)。所述控制模塊，具體用于用第n個(gè)補(bǔ)償周期的補(bǔ)償余數(shù)覆蓋存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的第n-1個(gè)補(bǔ)償周期的補(bǔ)償余數(shù)。

本實(shí)施例提供的方案中，通過采用在每次的補(bǔ)償周期將之前多個(gè)補(bǔ)償周期的累積余數(shù)誤差考慮進(jìn)去，再進(jìn)行當(dāng)次的補(bǔ)償校準(zhǔn)的技術(shù)手段，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，普通的RTC補(bǔ)償方法無法滿足對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘精度要求較高的系統(tǒng)需求的技術(shù)問題，并取得可減小累積誤差對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘精度的影響，提供RTC模塊時(shí)鐘精確度的技術(shù)效果。