1 前 言
跟着社会的开展，用电量增大，为进步用电功率，改善用电量不均衡的现象，国内各省市的电力部门己开端全面推出了复费率电能表，计量单位对复费率电能表检定的使命越来越深重［1-2］。时钟的精确性是分时计量最重要的一部分。现在的计量单位对复费率电能表时钟检定的办法现已逐步不能满足需求。为了处理现在复费率电能表时钟检定存在的问题，本文规划了一种依据PIC单片机的复费率电能表时钟差错分析仪的体系。该体系是一种便携式时钟差错检定设备，集计时检定，数据处理，数据传送等功用于一体，具有便利、精确、有用的特色。
l频率丈量原理［3-4］
体系丈量频率选用的是多周期同步丈量办法，这种办法是在直接测频的基础上开展丈量办法，在现在的测频体系中得到越来越广泛的运用。多周期同步法测频技能的闸口时刻不是固定的值，而是被测信号的整周期倍、即与被测信号同步，因而消除了对被测信号计数发生的±1个字差错，丈量精度大大进步，而且达到了在整个丈量频段的等精度丈量。
多周期同步丈量办法丈量的分辨率为：
日计时差错值：式中：Nx为对电能表的实践计数值；Ns、fs别离对应于电能表的规范值。体系终究将显现丈量的电能表频率及日计时差错值。
2体系构成
2．1体系硬件组成 体系主要有3部分组成：前端电路、主控回路、显现及通讯部分。体系组成框图如图l所示。
当晶振作业时，会发生弱小的电磁波，且电磁波的频率和晶体振动的频率共同。体系首要收集晶振频率信号，然后把收集到的信号通过滤波扩大电路滤去高频搅扰和低频漂移信号，一起也进行线性扩大，使之变为一波形正规幅值恰当的正弦信号，然后通过A／D转化变成数字信号进入：PIC单片机处理。
体系选用一种改善的双T型选频网络，在进步Q值的一起不影响其他参数改变，带通宽度更窄，带通作用更为明显。详细做法是：在反应网络中再接一个同相输份额运放作为双T网络的负载。电路如图2所示。
A／D转化选用的是ADS7826芯片，该芯片是双12位，500 kHz的模仿数字（A／D）转化器，带有6条全差分输入通道，这些通道分为3对，用于进行高速同步信号收集。对采样与坚持扩大器的输入是全差分的而且坚持差分状况直到A／D转化器的输入。这样在频率为50 kHz时仍可供给80 dB杰出的共模抑制比，这在高噪声环境中是非常重要的。
本体系选用的处理器是PIC16F87X系列单片机［5-7］。PICl6F87X的内部有3个计数器（TImer0，TImerl．TIm-er2）和一个看门狗守时器（watchdog TImer，WDT），这些计数器的结构与特性并不完全相同，详细到本体系运用的状况，被检定的信号频率的大约值为32768 Hz，基准频率为10 MHz。因而运用单片机内部的Timer0和Timerl两个计数器，基准频率信号运用Timer1，被检定的信号运用Timer0。Timer0是8位，最大计数值为256，Timerl是16位，最大计数值为65 536，各需求外接一个8位计数器才干满足需求。选用74LS393是双四位的二进制计数器可将计数增至24位。
体系中选用的是多周期同步测频法，需求在对被测信号开端计数的一起对基准信号计数，当被测信号计时完结的一起基准信号的技能也要中止。这一进程能够选用PIC16F87x内置的CCP模块来完结。CCP模块是指捕捉／比较／脉宽调制模块（（2apturelC20mparelPWMmodule，CCP module），该模块能够供给外部信号捕捉、内部比较输出以及PWM输出这3种功用。捕捉与比较功用在根本的动作方法是相同的，在调配守时器运用时，捕捉指的是侦测引脚上输入信号的状况。在信号的改变符合设定的条件时（信号上升沿或下降沿出现时），发生中止并记载其时的守时器值；比较是将事前设定好的值与守时器的值彼此比较，一旦两个值持平时，发生中止并驱动事前设定好的动作；PWM则是输出脉冲宽度可调的信号，脉冲的周期（period）和作业循环周期（duty cycle）是由内部的守时器比较发生的，因而也需求调配守时器来运用。
体系显现选用AY0438驱动4位LCD显现电路。AY0438是．MicroChip公司出产的一种完好的CMOS显现驱动器，可在单片机或微处理器的操控下直接驱动LCD显现模块。它结构简略，运用便利。特别是在驱动32段LCD显现器方面，更能显现出它的精巧和便利。AY0438只用3条操控线即可接连不断地向与它相连的LCD显现器输进驱动信号。该器材内含32位锁存器，它既能够对被显现的数据进行锁存，也能够锁存微处理器的状况或波形。体系终究频率丈量成果和日差错值将由其显现。
2．2体系软件组成
依据其完结的功用，能够把复费率电能表时钟晶振差错检定仪的软件划分为以下几个功用模块：
（1）计时检定部分：主要功用是完结对信号的收集，计数和日计时差错的核算；
（2）通讯及显现：通讯主要功用是完结单片机和上位机的通讯，一般选用的是异
步串行通讯；显现的功用是在液晶显现屏上显现出晶振频率的巨细，计时差错等项；
（3）其他一些子程序包含看门狗，延时，维护程序等。
体系流程图如图3所示。
3结束语
本文选用该体系对不同规范频率进行测验后，得到该体系的频率丈量精确度：±0．15 PPM，日差错精确度≤10 ms。该体系选用多周期同步丈量办法使用PIC单片机完结了复费率电能表差错检定仪的规划，具有体积小、重量轻、安稳牢靠、易于操作、丈量精度高的特色，完结了复费率电能表的差错检定。
来历；21ic
