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1、南京航空航天大学硕士学位论文基于专用芯片的三相多费率电能表研制姓名:马文耀申请学位级别:硕士专业:交通信息工程及控制指导教师:干敏梁20070101南京航空航天大学硕士学位论文摘要多费率电价政策是我国近年来正在大力推广的电力计量制度,能够有效的缓解高峰期用电紧张的局面,调整用电负荷曲线。民航企业是用电大户,积极实施多费率电价政策,对于国家削峰填谷目标的落实,以及提高其自身的效益也具有显著的作用。三相式多费率电能表是专门为民航企业设计的电能计量仪表,也是近年来电力计量领域研究的热点之一。本课题所取得的成果也可以推广到其他工业领
2、域。本论文阐述了该三相多费率电能表的解决方案,系统主控制器采用片内资源丰富、抗干扰能力较强的PIC18F452单片机。仪表按照相关国家标准要求设计,具有对三相电能分时段计量的功能,并且还集成了时段管理、自动月结、RS-485抄表接口等智能化的电能管理手段。文章首先介绍了三相电的理论及经典的电能测量方法,然后给出了系统的设计目标和总体方案,并对系统所采用的专用芯片如DS1302、ATT7026、MAX485等进行了简要的介绍。在第五章用较大的篇幅从模块的角度对系统进行了功能划分,并分别从硬件和软件的角度描述了各个模块的实现细节
3、,论述中涉及到了信号变换和隔离、电能累加和时段控制算法以及各种通信方式的软硬件实现。文中对三相多费率电能表的时钟准确性及抗干扰设计、校表方法等也有很详细的介绍。文章的最后给出了系统的运行结果,并且对仪表测量的准确度和运行可靠性进行了分析。关键词:三相多费率,电能计量,PIC18F452单片机,ATT7026,时钟芯片I基于专用芯片的三相多费率电能表研制ABSTRACTThemulti-rateelectricchargepolicyisbroadlyusedinourcountryduringtheseyears.Itcan
4、effectivelyeasethesituationofpoweremergency,andregulatetheelectricpowerloadcurve.Civilaviationenterprisesandfactoriesconsumeagreatpartoftheannualelectricitysupply,bypositivelyadoptingthemulti-ratepolicy,willnotonlybehelpfultothetargetofpeakshavingandvalleyfilling,b
5、utalsoimproveitsoperationbenefits.Thetri-phasemulti-ratewatthourmeter,whichisahotspotofelectricpowerinstrumentsresearchareainrecentyears,isspeciallydesignedforthosecivilaviationenterprises.Theachievementofthisresearchprojectcanalsobepromotedtootherindustryareas.Thi
6、sdissertationdiscussedthedesignalternativeofthistri-phasemulti-ratewatthourmeter.ThesystemusesPIC18F452,whichhasabundanton-chipresourcesandstrongEMCability,asitsmastercontroller.Thedesignstrictlyreferencedthenationalstandardofenergymetering,hasvariousfunctionssucha
7、stime-sharingenergycalculating,timeintervalmanagement,automaticbalancingandRS-485communication.Firstly,thispaperintroducesthetheoryoftri-phaseenergyanditsclassicalmethodsofmeasurement,afterthat,itputoutthedesignobjectionandwholeframeofthismeteringsystem.Severalimpo
8、rtantICs,suchasATT7026,DS1302andMAX485arealsointroduced.Inthe5thchapter,thesystemisdividedintomodules.Modulesarediscussedbothintheirdetailedsolut