Samenvatting: Gericht op de tekortkomingen van de foutkalibratie van de elektrische meter met de pulsmethode, werd een schema geïntroduceerd van een in- veelzeggende drie- fase-elektriciteitsmeter volgens de kalibratiefout van de vermogensmethode. Vanuit de software- en hardware-aspecten werd het specifieke implementatieschema geanalyseerd.
Trefwoorden: vermogensmethode kalibratiemeter; intelligente driefasige meter
Inhoud:
1. Algemene structuur van het systeem
4. Hardwareontwerpschema
4.1 Meetbemonsteringsmodule
4.2 Mens-computerinteractiemodule
1. Algemene structuur van het systeem
Het bestaande foutkalibratieontwerp van elektrische meters is bedoeld om het vermogen te accumuleren en de fout te kalibreren door de pulsen te tellen die door de meetchip worden uitgezonden. De meetchip ondersteunt geen communicatie om de relevante basisgegevens van het vermogen te lezen. Dit artikel biedt een oplossing voor intelligente drie-stroommeters die fouten kalibreren op basis van de vermogensmethode. De oorspronkelijke pulstelmethode wordt gewijzigd in de communicatiemethode om de basismeetgegevens te lezen om een foutkalibratie te bereiken.
2. Algemene architectuur
De elektriciteitsmeter bestaat uit zeven delen: de meetbemonsteringsmodule, de menselijke-computerinteractiemodule, de communicatiebeheermodule, de energiebeheermodule, de pulsuitgangsmodule, de opslagbeheermodule en de MCU-module.
3. Kernchip
De driefasige slimme meter voor kalibratie van de vermogensmethode omvat voornamelijk de hoofdbesturingschip en de meetchip. De twee soorten chips wisselen gegevens uit via de standaard 4-core interface van SPI-communicatie.
De meetchipis een zeer-precieze enkele-fase multi-meetchip met SPI-communicatie-interface. Drie 22-bit ADC's. Ondersteunt een dynamisch bereik van 5000:1. Het actieve vermogen en het reactieve vermogen van twee meetkanalen kunnen tegelijkertijd worden verkregen. Het ondersteunt actieve, reactieve, schijnbaar vermogen en elektrische energiepulsuitvoer en kan tegelijkertijd de effectieve waarde van drie ADC-kanalen en de frequentie van het spanningskanaal verkrijgen. Ondersteunt SPI-communicatie (inclusief driedraads SPI-communicatie en vierdraads SPI-communicatie) en UART-communicatie.
De belangrijkste controle-chipis een ultra-laagvermogen 32-bit MCU met 128 kB flashgeheugen, RTC, LCD, USB, analoge functies en 10 seriële poorten. Het bereik van de werkende voeding is 1,65 ~3,6V (zonder BOR) of 1,8 ~3,6V. Klokbeheer maakt gebruik van een kristaloscillator van 1~24 MHz, een 32 kHz-oscillator voor een gekalibreerde RTC, een interne 16 MHz fabrieks-getrimde RC, een interne 37 kHz RC met laag-vermogen, een interne multi-snelheid RC met laag vermogen, een 65kHz~4,2 MHz PLL voor de CPU-klok en USB-poort (48 MHz).
4. Hardwareontwerpschema
4.1 Meetbemonsteringsmodule
De meetbemonsteringsmodule omvat drie-fasebemonsteringscircuitmodules A, B en C. De B-fasebemonsteringscircuitmodule wordt gebruikt als voorbeeld voor een specifieke beschrijving. De ontwerpprincipes van de andere twee modules zijn hetzelfde.
De B-kanaalbemonsteringscircuitmodule omvat een mangaankoperen shuntbemonsteringscircuit en een spanningsweerstand-spanning-delend bemonsteringscircuit. De AD-omzetter van de B--fase meetchip wordt gebruikt om respectievelijk de B--fase mangaankoper-lusstroom en de B--fasespanning te bemonsteren, en het analoge differentiële signaal wordt omgezet in een digitaal signaal. Vervolgens worden de meetgegevens van de realtime spannings-, stroom- en vermogensgegevens van de B--fase gemeten via het algoritme in de meetchip. De meetchip en de hoofdchip realiseren de realtime interactie van de meetgegevens via het SPI 4-core datalijnkanaal.
4.2 Mens-computerinteractiemodule
De menselijke-computerinteractiemodule omvat drie menselijke-computerinteractiemodi.
(1) Het LED-lampje knippert. Altijd aan zijn is een toestand, en altijd uit zijn is ook een toestand. Verschillende knipperfrequenties komen overeen met verschillende interne informatie en statussen van de meter.
(2) De LCD-segmentcode geeft verschillende inhoud weer. Het kan informatie weergeven zoals stroom, symbolen, enz.
(3) Sleutelinteractie. Door op toetsen te drukken, kan het LCD-scherm worden omgedraaid, kan er tussen verschillende weergave-inhouden worden gewisseld, enz.
Dit artikel richt zich op de tekortkomingen van de traditionele pulsmethode voor het kalibreren van meterfouten en stelt een schema voor voor het kalibreren van de fout van een intelligente drie{0}}-fasemeter op basis van de vermogensmethode, die het tellen van pulsen verandert in het uitlezen van basismeetgegevens via communicatie; de meter bestaat uit zeven modules, waaronder meetbemonstering en menselijke-computerinteractie. De kernchip bevat een hoge-precieze meetchip en een ultra-laag vermogen 32-bit MCU, die communiceren via de SPI-interface; Wat het hardware-ontwerp betreft, bemonstert en berekent de meetbemonsteringsmodule realtime gegevens via mangaan-kopershunt en spannings-deelweerstanden, en de mens-computer-interactiemodule realiseert informatie-interactie en bedieningscontrole in drie modi: knipperende LED's, LCD-scherm en knopbediening.