Contents

AN2299

2/26

Rev2

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1

Calibration principles and underlying theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.1

Measuring principle of a digital energy measurement system . . . . . . . . . . 5

1.2

Basic definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.3

Accuracy and stability influence factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2

An innovative STPM01 approach to calibrate the energy meter: fast

digital calibration 9

2.1

Digital calibration procedure: traditional approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.2

Fast Digital calibration procedure: new approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3

Fast digital calibration procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.1

System description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

3.2

Calibration flow chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.3

Calibration procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.3.1

Working point setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.3.2

Algorithm choice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.3.3

Offline parameters calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.3.4

Online Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.3.5

Coherency check . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3.4

Two current channels calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4

Phase calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.1

Phase error definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.2

Phase error compensation in STPM01 based energy meters . . . . . . . . . 20

5

RC calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

6

Temperature calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

6.1

APPENDIX A - Traditional calibration approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

6.1.1

Working point setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

7

Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25