嵌入式三相多功能电表.pdf

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1、嵌入式三相多功能电表宫鹏，等嵌入式三相多功能电表EmbeddedThree··phaseMulti—-functionElectricMeter富鹏1富们2徐淑华1(青岛大学自动化工程学院1，山东青岛266071；青岛有线电视网络中心2，山东青岛266000)摘要：为测量i相交流电的各种参数，如有功／无功电能、有功／无功功率、电压、电流和功率因数等．设计了一款嵌入式三相多功能电表。在ARM7的基础上，利用单相有效值转换芯片AD637和TLC2543模数转换器进行采样，经数据处理，实现了参数的在线测量和数据远传功能，测量精度可达ls级。该i相电能表具有电压电流

2、相序检测功能，可实现在误接线情况下的负载保护，同时，具有掉电存储和密码保护等功能。试验结果表明，该电表的测量准确度高、抗干扰能力强。关键词：ARM7三相三线AD637远程测量相序检测掉电保护中图分类号：吼文献标志码：AAbstract：Tomeasurevariousparametersofthree·phaseACelectricity．suchasactiveandreactivepower。voltage，current，andpowerfactor，etc．，theembeddedthreephasemulti—functionelectricmet

3、erisdesigned．OnthebasisofARM7，byadoptingthesinglephaseRMS—to·DCconversionchipAD637andTLC2543A／Dconverterforsampling，andthroughdataprocessing，thefunctionsofonlineparametermeasuiementanddatatele-transmissionarerealized．andreachestheaccuracygradeofIS．Thiselectricmeterpossesses山edetect

4、ionfunctionsforvoltage，currentandphasesequence；itisabletoprotecttheloadunderincorrectwiring。andoffersfunctionsofstorageandpasswordprotectionunderlossofpower．Theresultoftestindicatesthatthemeterishighlyaccurateandpowerfulinanti-interferencecapability．Keywords：ARM7Three．phasetIIlee．w

5、ireAD637RemotemeasurementPhasesequencedetectionProtectionunderlossofpowerO引言目前，国内电力系统已实行厂网分离，对多功能关口计量表具有较大的需求，它主要用于对大宗用户、变电站和电厂的供用电进行计量。多功能关口计量表能够给客户提供电流、电压、有功功率、无功功率、频率、有功电量、无功电量、有功电度脉冲和无功电度脉冲等关键数据，还能对线路的工作情况进行监测并且具有数据远传功能。现在专用的能量采集芯片主要应用于单相电表中，偶有厂家采用三块单相电能计量芯片设计三相电能表。目前虽已有一些=三相电能

6、计量采集处理芯片面世，但在实际产品中的应用还不多。该电能表利用单相有效值转换芯片AD637和TLC2543模数转换器采样后，再利用单片机计算出电流、电压、电能量等数据。实践证明，该电能表可满足计量精度要求¨。1。1系统组成整个系统由交流采样测最模块、电源模块、主控模块、通信模块和显示模块几部分组成。交流采样和测修改稿收到日期：201I—05一03。第一作者官囊(1978一)．女．2004年毕业于大连交通大学交通信息工租及控制专业．获硕士学位，讲师；主要从事电工电子技术与智能控制等方面的研究。《自动化仪表》第33卷第2期2012年2月量电路由电压互感器、电流互

7、感器、测量模块和过零比较器组成，用于实现对电压、电流、频率、功率因数、有功功率和无功功率等数据的采集和处理。主控电路采用LPC2138U，用于完成对数据采集、计算、存储、显示系统和通信系统的控制。LPC2138基于ARM7内核。具有I／O资源丰富、中断服务控制灵活、运行高速稳定和高频性能优良的特点。系统总体框图如图l所示。广—————叫过零检涮

8、I通信模块■垂函工产220VACH测量模块HLPC2135—瓜菰刮—·广一L下L———叫过零检舅ll键盘田1系统总体框图Fig．1Blockdiagramofthesystem液晶显不2硬件系统2．1主控模块LPC2

9、138LPC2138是支持实时仿真和跟踪的16／32