Abstrak : Bertujuan untuk mengatasi kekurangan kesalahan kalibrasi meteran listrik dengan metode pulsa , skema meteran listrik tiga-fase tiga fasa yang tidak cerdas dengan kesalahan kalibrasi metode daya diperkenalkan. Dari aspek perangkat lunak dan perangkat keras, skema spesifik implementasinya dianalisis.
Kata kunci : meter kalibrasi metode tenaga ; meteran tiga fase cerdas
Isi:
1. Struktur keseluruhan sistem
4. Skema Desain Perangkat Keras
4.1 Modul Pengambilan Sampel Pengukuran
4.2 Modul interaksi-manusia dan komputer
1. Struktur keseluruhan sistem
Desain kalibrasi kesalahan meteran listrik yang ada adalah untuk mengakumulasi daya dan mengkalibrasi kesalahan dengan menghitung pulsa yang dipancarkan oleh chip meteran. Chip pengukuran tidak mendukung komunikasi untuk membaca data dasar daya yang relevan. Makalah ini memberikan solusi untuk meteran listrik tiga-fasa cerdas yang mengkalibrasi kesalahan dengan metode daya. Metode penghitungan pulsa asli diubah menjadi metode komunikasi untuk membaca data pengukuran dasar untuk mencapai kalibrasi kesalahan.
2.Arsitektur keseluruhan
Meteran listrik terdiri dari tujuh bagian: modul pengambilan sampel pengukuran, modul interaksi manusia-komputer, modul manajemen komunikasi, modul manajemen daya, modul keluaran pulsa, modul manajemen penyimpanan, dan modul MCU.
3.Chip inti
Pengukur cerdas tiga-fase kalibrasi metode daya terutama mencakup chip kontrol utama dan chip pengukuran. Kedua jenis chip bertukar data melalui antarmuka komunikasi SPI 4-inti standar.
Chip pengukuranadalah chip pengukuran-fase tunggal-multi-presisi tinggi dengan antarmuka komunikasi SPI. Tiga ADC 22{10}}bit. Mendukung rentang dinamis 5000:1. Daya aktif dan daya reaktif dari dua saluran pengukuran dapat diperoleh secara bersamaan. Ini mendukung keluaran pulsa energi aktif, reaktif, daya nyata dan energi listrik, dan secara bersamaan dapat memperoleh nilai efektif dari tiga saluran ADC dan frekuensi saluran tegangan. Mendukung komunikasi SPI (termasuk komunikasi SPI tiga kabel dan komunikasi SPI empat kabel) dan komunikasi UART.
Chip kontrol utamaadalah MCU 32-bit berdaya sangat rendah dengan memori flash 128kB, RTC, LCD, USB, fungsi analog, dan 10 port serial. Kisaran catu daya pengoperasian adalah 1,65 ~3,6V (tanpa BOR) atau 1,8 ~3,6V. Manajemen jam menggunakan osilator kristal 1~24 MHz, osilator 32kHz untuk RTC yang dikalibrasi, RC internal yang dipangkas oleh pabrik 16 MHz, RC internal berdaya rendah 37kHz, RC berdaya rendah multi-kecepatan internal, PLL 65kHz~4,2 MHz untuk jam CPU dan USB (48 MHz).
4. Skema Desain Perangkat Keras
4.1 Modul Pengambilan Sampel Pengukuran
Modul pengambilan sampel pengukuran mencakup tiga-modul rangkaian pengambilan sampel fase A, B, dan C. Modul sirkuit pengambilan sampel fase B-digunakan sebagai contoh untuk deskripsi spesifik. Prinsip desain kedua modul lainnya sama.
Modul rangkaian pengambilan sampel saluran B-mencakup rangkaian pengambilan sampel shunt tembaga mangan dan resistor tegangan-rangkaian pengambilan sampel pembagi tegangan. Konverter AD pada chip pengukur fase B-digunakan untuk mengambil sampel arus loop tembaga mangan fase B-dan tegangan fase B-, dan sinyal diferensial analog diubah menjadi sinyal digital. Kemudian, data pengukuran data-tegangan, arus, dan daya fase B-waktu nyata diukur melalui algoritme di dalam chip pengukuran. Chip pengukuran dan chip utama mewujudkan interaksi data pengukuran secara real-time melalui saluran jalur data 4-inti SPI.
4.2 Modul interaksi-manusia dan komputer
Modul interaksi manusia-komputer mencakup tiga mode interaksi manusia-komputer.
(1) Lampu LED berkedip. Selalu aktif adalah suatu keadaan, dan selalu tidak aktif juga merupakan suatu keadaan. Frekuensi kedipan yang berbeda sesuai dengan informasi internal dan status meteran yang berbeda.
(2) Kode segmen LCD menampilkan konten yang berbeda. Itu dapat menampilkan informasi seperti kekuatan, simbol, dll.
(3) Interaksi kunci. Dengan menekan tombol, layar LCD dapat dibalik, konten tampilan yang berbeda dapat dialihkan, dll.
Bertujuan untuk mengatasi kekurangan metode pulsa tradisional untuk kalibrasi kesalahan meteran, makalah ini mengusulkan skema untuk mengkalibrasi kesalahan meteran tiga-fase cerdas berdasarkan metode daya, yang mengubah penghitungan pulsa menjadi pembacaan komunikasi data pengukuran dasar; pengukur ini terdiri dari tujuh modul termasuk pengambilan sampel pengukuran dan interaksi-manusia dengan komputer. Chip inti mencakup chip pengukuran-presisi tinggi dan MCU 32-bit berdaya ultra-rendah, yang berkomunikasi melalui antarmuka SPI; dalam hal desain perangkat keras, modul pengambilan sampel pengukuran mengambil sampel dan menghitung-data real-time melalui resistor pemisah-tembaga mangan-tegangan, dan modul interaksi manusia-komputer mewujudkan interaksi informasi dan kontrol operasi dalam tiga mode: LED berkedip, layar LCD, dan pengoperasian tombol.