Absztrakt: Az elektromos fogyasztásmérő impulzusos módszerrel történő hibakalibrálásának hiányosságait megcélozva egy intelligens három-fázisú villanymérő teljesítménymódszeres kalibrációs hibájának sémáját vezettük be. Szoftver és hardver oldaláról elemezték a megvalósítás konkrét sémáját.
Kulcsszavak: teljesítménymódszeres kalibrációs mérő; intelligens háromfázisú mérő
Tartalom:
1. A rendszer általános felépítése
4. Hardvertervezési séma
4.1 Mérés mintavételi modul
4.2 Emberi-számítógépes interakciós modul
1. A rendszer általános felépítése
Az elektromos fogyasztásmérők meglévő hibakalibrációs terve szerint a teljesítményt akkumulálják és a hibát a mérőchip által kibocsátott impulzusok számlálásával kalibrálják. A mérőchip nem támogatja a kommunikációt a tápellátás vonatkozó alapadatainak leolvasására. Ez a cikk megoldást kínál az intelligens három-fázisú elektromos fogyasztásmérőkre, amelyek energiafogyasztási módszerrel kalibrálják a hibákat. Az eredeti impulzusszámlálási módszer a kommunikációs módszerre módosul, hogy kiolvassa az alapvető mérési adatokat a hibakalibrálás érdekében.
2.Általános architektúra
Az elektromos mérő hét részből áll: mérési mintavételi modul, emberi-számítógépes interakciós modul, kommunikációkezelő modul, energiagazdálkodási modul, impulzuskimeneti modul, tároláskezelő modul és MCU modul.
3. Core chip
A háromfázisú intelligens mérő teljesítménymódszer-kalibrációja főként a fő vezérlőchipből és a mérőchipből áll. A kétféle chip az SPI kommunikáció szabványos 4 magos interfészén keresztül cserél adatokat.
A mérő chipegy nagy-precíziós egy-fázisú több-funkciós mérőchip SPI kommunikációs interfésszel. Három 22{10}}bites ADC. Támogatja az 5000:1 dinamikatartományt. Egyszerre két mérőcsatorna aktív és meddő teljesítménye is megkapható. Támogatja az aktív, a meddő, a látszólagos teljesítményt és az elektromos energia impulzuskimenetet, és egyidejűleg három ADC csatorna effektív értékét és a feszültségcsatorna frekvenciáját tudja megszerezni. Támogatja az SPI-kommunikációt (beleértve a három{11}}vezetékes SPI-kommunikációt és a négyvezetékes SPI-kommunikációt) és az UART-kommunikációt.
A fő vezérlő chipegy ultra-alacsony fogyasztású 32-bites MCU 128 kB flash memóriával, RTC-vel, LCD-vel, USB-vel, analóg funkciókkal és 10 soros porttal. Az üzemi tápellátás tartománya 1,65 ~ 3,6 V (BOR nélkül) vagy 1,8 ~ 3,6 V. Az óravezérlés 1–24 MHz-es kristályoszcillátort, 32 kHz-es oszcillátort a kalibrált RTC-hez, belső 16 MHz-es gyári{16}}kivágású RC-t, belső 37 kHz-es, alacsony{17}}teljesítményű RC-t, belső több-sebességű, CC5 MHz-es PUKHz-t, 2-6 MHz-es PU-6-os RC-t használ. és USB (48 MHz).
4. Hardvertervezési séma
4.1 Mérés mintavételi modul
A mérési mintavevő modul három -fázisú mintavevő áramköri modult tartalmaz: A, B és C. A B-fázisú mintavevő áramköri modult példaként használjuk a konkrét leíráshoz. A másik két modul tervezési elve megegyezik.
A B-csatorna mintavevő áramkör modulja egy mangán réz sönt mintavevő áramkört és egy feszültségellenállás feszültség-osztó mintavevő áramkört tartalmaz. A B-fázismérő chip AD-átalakítója a B-fázisú mangánréz hurokáram és a B-fázis feszültségének mintavételére szolgál, az analóg differenciáljelet pedig digitális jellé alakítják át. Ezután a B-fázis valós idejű feszültség-, áram- és teljesítményadatainak mérési adatait a mérőchipben található algoritmus segítségével mérik. A mérőchip és a fő chip valós idejű,{10}}interakciót valósít meg a mérési adatok között az SPI 4 magos adatvonal-csatornán keresztül.
4.2 Emberi-számítógépes interakciós modul
Az emberi-számítógépes interakciós modul három emberi-számítógépes interakciós módot tartalmaz.
(1) A LED villog. A mindig bekapcsolt állapot egy állapot, és a mindig kikapcsolt állapot is állapot. A különböző villogási frekvenciák a mérő különböző belső információinak és állapotainak felelnek meg.
(2) Az LCD szegmenskód különböző tartalmakat jelenít meg. Olyan információkat jeleníthet meg, mint a teljesítmény, szimbólumok stb.
(3) Kulcs interakció. A gombok megnyomásával az LCD képernyő megfordítható, a különböző kijelző tartalmak válthatók, stb.
A mérőhiba-kalibráció hagyományos impulzusmódszerének hiányosságait megcélozva ez a cikk egy sémát javasol az intelligens háromfázisú mérő hibájának kalibrálására a teljesítménymódszeren, amely az impulzusszámlálást az alapvető mérési adatok kommunikációs leolvasására változtatja; a mérő hét modulból áll, beleértve a mérési mintavételt és az emberi-számítógépes interakciót. A mag chip tartalmaz egy nagy-precíziós mérőchipet és egy ultra-alacsony fogyasztású 32-bites MCU-t, amelyek az SPI interfészen keresztül kommunikálnak; A hardver kialakítását tekintve a mérő-mintavevő modul valós idejű adatmintákat vesz és számít ki a mangán-réz sönt és feszültségosztó-ellenállások segítségével, az ember-számítógép interakciós modul pedig három módban valósítja meg az információs interakciót és a működés vezérlését: LED-villogás, LCD-kijelző és gombműködés.