Resum: Apuntant a les deficiències de la calibració d'errors del comptador elèctric pel mètode de polsos, es va introduir un esquema d'un- comptador elèctric trifàsic intel·ligent mitjançant l'error de calibració del mètode de potència. Des dels aspectes de programari i hardware-, es va analitzar l'esquema específic de la seva implementació.
Paraules clau : mesurador de calibratge del mètode de potència ; comptador trifàsic intel·ligent
Contingut:
1.Estructura global del sistema
4.Esquema de disseny de maquinari
4.1 Mòdul de mostreig de mesura
4.2 Mòdul d'interacció humà-ordinador
1.Estructura global del sistema
El disseny existent de calibratge d'errors dels comptadors elèctrics és acumular la potència i calibrar l'error comptant els polsos emesos pel xip de mesura. El xip de mesura no admet la comunicació per llegir les dades bàsiques rellevants de potència. Aquest document ofereix una solució per a comptadors elèctrics trifàsics intel·ligents que calibra els errors pel mètode de potència. El mètode de recompte de polsos original es canvia al mètode de comunicació per llegir les dades bàsiques de mesura per aconseguir la calibració d'errors.
2.Arquitectura global
El comptador elèctric es compon de set parts: mòdul de mostreig de mesura, mòdul d'interacció entre ordinadors-humans, mòdul de gestió de comunicacions, mòdul de gestió d'energia, mòdul de sortida de polsos, mòdul de gestió d'emmagatzematge i mòdul MCU.
Xip 3.Core
El mesurador intel·ligent trifàsic de calibratge del mètode d'alimentació inclou principalment el xip de control principal i el xip de mesura. Els dos tipus de xips intercanvien dades mitjançant la interfície estàndard de 4 nuclis de comunicació SPI.
El xip de mesuraés un xip de mesurament multi-funció-monofàsic-d'alta precisió amb interfície de comunicació SPI. Tres ADC de 22-bits. Admet un rang dinàmic de 5000:1. La potència activa i la potència reactiva de dos canals de mesura es poden obtenir al mateix temps. Admet la sortida de polsos d'energia activa, reactiva, aparent i elèctrica, i pot obtenir simultàniament el valor efectiu de tres canals ADC i la freqüència del canal de tensió. Admet la comunicació SPI (incloent la comunicació SPI de tres-fils i la comunicació SPI de quatre cables) i la comunicació UART.
El xip de control principalés un MCU de 32-bits d'ultra{0}}potència baixa amb memòria flaix de 128 kB, RTC, LCD, USB, funcions analògiques i 10 ports sèrie. El rang d'alimentació de funcionament és d'1,65 ~ 3,6 V (sense BOR) o 1,8 ~ 3,6 V. La gestió del rellotge utilitza un oscil·lador de cristall d'1 ~ 24 MHz, un oscil·lador de 32 kHz per a un RTC calibrat, un RC intern de 16 MHz retallat de fàbrica, un RC intern de baixa potència de 37 kHz, un RC intern de baixa potència multi-velocitat, un PLL de 45 kHz ~ 45 MHz. Rellotge de la CPU i USB (48 MHz).
4.Esquema de disseny de maquinari
4.1 Mòdul de mostreig de mesura
El mòdul de mostreig de mesurament inclou mòduls de circuit de mostreig de tres-fases A, B i C. El mòdul de circuit de mostreig de fase B-s'utilitza com a exemple per a una descripció específica. Els principis de disseny dels altres dos mòduls són els mateixos.
El mòdul del circuit de mostreig del canal B-inclou un circuit de mostreig de derivació de coure de manganès i un circuit de mostreig de divisió de tensió de resistència-. El convertidor AD del xip de mesura de fase B-s'utilitza per mostrejar el corrent del bucle de coure manganès de la fase B i la tensió de la fase B-, respectivament, i el senyal diferencial analògic es converteix en un senyal digital. A continuació, es mesuren les dades de mesura de les dades de voltatge, corrent i potència en temps real-de la fase B-a través de l'algorisme dins del xip de mesura. El xip de mesura i el xip principal realitzen la interacció-en temps real de les dades de mesura mitjançant el canal de línia de dades de 4 nuclis SPI.
4.2 Mòdul d'interacció humà-ordinador
El mòdul d'interacció humà-ordinador inclou tres modes d'interacció humà-ordinador.
(1) La llum LED parpelleja. Estar sempre encès és un estat, i estar sempre apagat també és un estat. Les diferents freqüències de parpelleig corresponen a diferents informacions internes i estats del mesurador.
(2) El codi del segment LCD mostra diferents continguts. Pot mostrar informació com potència, símbols, etc.
(3) Interacció clau. Prement les tecles, es pot girar la pantalla LCD, es poden canviar diferents continguts de visualització, etc.
Tenint com a objectiu les deficiències del mètode de polsos tradicional per al calibratge d'errors del comptador, aquest article proposa un esquema per calibrar l'error del mesurador trifàsic intel·ligent- basat en el mètode de potència, que canvia el recompte de polsos a la lectura de comunicació de les dades bàsiques de mesura; el mesurador consta de set mòduls que inclouen el mostreig de mesura i la interacció humana-l'ordinador. El xip bàsic inclou un xip de mesura d'alta-precisió i un MCU de 32-bits d'ultra-potència baixa, que es comuniquen mitjançant la interfície SPI; pel que fa al disseny de maquinari, el mòdul de mostreig de mesura mostra i calcula dades en temps real-a través de resistències de divisió de tensió i derivació de coure-de manganès, i el mòdul d'interacció home-ordinador realitza la interacció de la informació i el control de funcionament en tres modes: intermitent LED, pantalla LCD i funcionament de botons.