三相电子式多功能电能表的研制

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1、工程硕士学位论文三相电子式多功能电能表的研制谷秋梅哈尔滨工业大学2006年10月国内图书分类号：TM933.4国际图书分类号：681.536.5工程硕士学位论文三相电子式多功能电能表的研制硕士研究生：谷秋梅导师：唐文彦教授申请学位：工程硕士学科、专业：仪器仪表工程所在单位：哈尔滨量具刃具集团有限责任公司答辩日期：2006年10月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM933.4U.D.C:681.536.5ThesisfortheMasterDegreeinEngineeringDEVEL

2、OPMENTONTHREE-PHASEELECTRONICMULTI-FUNCTIONENERGYMETERCandidate:GuＱiumeiSupervisor:Prof.TangWenyanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:InstrumentationEngineeringAffiliation：HarbinMeasuringandCuttingToolGroupLimitedLiabilityCompanyDateofOralD

3、efence:Octomber,2006Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要本文研制了一款三相电子式多功能电能表（DTSD51-L），阐明了电能表的结构和工作原理，研制了一套完整的硬件和软件系统，并根据电能表样机的检定数据对电能精度及补偿进行了分析。本文研制的三相电子式多功能电能表是以TI公司生产的MSP430F449芯片为核心实现的。文中着重分析了模拟放大电路和模数转换电路的设计方法，介绍了MSP43

4、0F449芯片及接口电路的基本特点。在系统软件方面，对采样程序和数据处理，尤其是电气测量算法及补偿的实现方法作了重点论述。本次设计在硬件电路设计上采用了MSP430F449芯片内部A/D变换器，外配程控放大电路及频率跟踪电路，解决了以往多功能电能表成本过高、功耗过大的问题，同时内置A/D变换器提高了系统安全性。在系统软件方面，由于采用了频率跟踪技术使得采样更接近真实的周期采样，在电气测量算法及补偿实现方法上以斜线模拟误差曲线代替以往的直线模拟误差曲线，使得调整后的电能表的精度更高，应用范围更广。该电能表成功地实现

5、了电力系统运行中的各种参数及电能量的精确测量。操作简便，功能强大，性能价格比高，非常适合电力系统现场的使用，可作为中小用户用电量的计费装置。该电能表经过简单配置可以适用于不同电流等级的用户，可以满足大部分电力系统用户要求。测量得到的各种参数电压、电流、功率、电能量等既可由液晶显示器显示出来，又能通过红外或RS485通信接口进行抄收。该电能表可以对电力系统用户使用的电能量进行高精度计量。电能表的有功误差<0.5%，无功误差<2%，时钟误差<0.5s/d。本文研制的三相电子式多功能电能表性能指标符合现行国家标准DL/

6、T614-1997《多功能电能表》对多功能电能表的各项技术要求，其通信符合DL/T645-1997《多功能表通信规约》的要求。关键词多功能电能表；电能量；补偿。--I哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractAthree-phaseelectronicmulti-functionenergymeterisdevelopedwhichisdescribedthestructureandtheoperationprincipleoftheenergymeterbriefly.Asetofhardwareandso

7、ftwaresystemisdesigned.Itsaccuracyandcompensationareanalyzedaccordingtotheinspectiondata.Developedthethree-phaseelectronicmulti-functionenergymeterisrealizedbytheMSP430F449chipsmanufacturedbyTIcompanyasthecore.ThedesignmethodoftheanalogueamplifiercircuitandA/

8、Dconversioncircuitisdiscussedindetail.ThebasiccharacterofMSP430F449chipanditsinterfacecircuitisintroduced.Forsystemsoftware,thedesignmethodofsamplingprogramanddatacalculatingprogramaredis