Som svar på problemerne med lav målenøjagtighed og høje omkostninger ved traditionelle tre-fasemålerekalibreringsenheder har UBS udviklet en tre-faset multifunktionel målerkalibreringsenhed. Enhedens hardwarekredsløb omfatter hovedsageligt spændings- og strømsamplingsområdeskoblingskredsløb, relædrevkredsløb, urkredsløb, seriel kommunikationsmodul og displaykredsløb. Omskifterkredsløbet for spændings- og strømsamplingsområde konverterer de spændings- og strømsignaler, der indsamles af strøm- og spændingstransformatorerne, til chippens måleområde. Denne enhed leveres med 4 UART serielle porte til kommunikation, hvilket er praktisk til at forbinde med andre perifere enheder. Efter at have modtaget signalet, viser mikrocontrolleren de indsamlede spændings- og strømdata på den kapacitive TFTLCD-berøringsskærm. Softwaredesignet omfatter hovedsageligt initialisering af midlertidige variabler, konfiguration af de relevante registre og regelmæssig opsamling af spænding og strøm.
Nøgleord: mikrocontroller; spænding og strøm prøvetagning; områdeskiftekredsløb
Tilfreds:
2. Hardware kredsløb design
2.1 Kernesystem
2.2 Omskiftningskredsløb for spænding og strømsamplingsområde
2.4 Seriel kommunikationsmodul design
3.1 Mikrocontrollers hovedprogramdesign
3.2 Program for behandling af modtagelse af seriel portafbrydelse
Med udviklingen af elektronisk informationsteknologi har den traditionelle induktionsenergimåler lav nøjagtighed og højt strømforbrug, som ikke længere kan opfylde kravene. Folk har kombineret software- og hardwareteknologier for at foreslå elektroniske energimålere. På nuværende tidspunkt forbedres målefunktionen af tre-energimålere konstant. For at sikre stabiliteten af målerens ydeevne og fjerndatatransmission er der dukket op enkelt-chipmikrocomputere og intelligent fjerntransmission tre-energimålere, som kan realisere fjernautomatisk måleraflæsning og har stærk anti-interferensevne. I betragtning af problemerne med LCD-skærm og strømdetektion bruger dette papir en chip med LCD-controller til at forenkle kredsløbsdesignet. Derfor studerer denne artikel den trefasede målerkalibreringsenhed for at løse problemet med, at den traditionelle trefasemålerkalibreringsenhed måler lille strøm og spænding.
2.Hardware kredsløb design
2.1 Kernesystem
Chipstrømforsyningens ben 58, 59 og 60 er forbundet til 5 V spænding, ben 54 i processoren er den serielle transmissionsport, og ben 53 er den serielle modtageport.
2.2 Omskiftningskredsløb for spænding og strømsamplingsområde
Med udviklingen af elektronisk informationsteknologi har den traditionelle induktive energimåler lav nøjagtighed og højt strømforbrug, som ikke længere kan opfylde kravene. Folk har kombineret software- og hardwareteknologier for at foreslå elektroniske energimålere. På nuværende tidspunkt forbedres målefunktionen af tre-energimålere konstant. Nogle tovejs tre--energimålere får adgang til registre gennem grænseflader for at måle den effektive værdi af hver fasespænding og reaktiv effekt; i betragtning af, at det ikke længere er en simpel numerisk måling, anvender designere chips til måleren for at realisere realtidsanalyse af strøm- og spændingsbølgeformsdata, måling og bedømmelse af resistiv belastningsstørrelse. For at sikre stabiliteten af målerens ydeevne og fjerndatatransmission er der opstået intelligente fjerntransmission tre-fase energimålere baseret på enkelt-chip mikrocomputere, som kan realisere fjernautomatisk måleraflæsning og har stærk anti-interferensevne; trefasede energimålere baseret på enkelt-chip-mikrocomputere kan måle tilsyneladende energi og have flash-hukommelsesopgraderingsfunktioner. I de senere år er anvendelsen af spåner i meter blevet en trend. I betragtning af problemerne med LCD-skærm og strømdetektion undersøger dette papir en trefasemålerkalibreringsenhed for at løse problemet med lavstrøms- og spændingsmåling i traditionelle trefasemålerkalibreringsenheder.
2.3 Relædrevkredsløbsdesign
Når I/O-porten på drevchippen udsender 5 V, strømmer strømmen gennem hjælpeudgangsrelæspolen, og kontakten K10 drejes til 4 for at udsende en stabil spænding.
2.4 Seriel kommunikationsmodul design
Chippen bruges i hardwaredesignet og er forbundet til controllerens PA2, PA3, PA9 og PA10 ben til seriel kommunikation, hvor PA2 og PA3 bruges til afsendelse, og PA9 og PA10 bruges til at modtage. Klemme 5 i J4 er jordklemmen, og klemme 2 og 3 svarer til PA9- og PA10-grænsefladerne.
3.Softwaredesign
Softwaredesignet af den trefasede målerkalibreringsenhed anvender det modulære designprincip til at vise de indsamlede data på den kapacitive berøringsskærm. På grund af pladsbegrænsninger beskrives kun mikrocontrollerens hovedprogram og seriel portafbrydelsesmodtagelse.
3.1 Mikrocontrollers hovedprogramdesign
Først skal du deaktivere globale afbrydelser, derefter initialisere forskellige parametre og IO-porte og konfigurere de relevante registre. Efter at have startet fuldstændig prøvetagning, udfører mikrocontrolleren databehandling og viser til sidst spændings- og strømdata på berøringsskærmen.
3.2 Program for behandling af modtagelse af seriel portafbrydelse
Efter at mikrocontrolleren åbner afbrydelsen og modtager et tegn, genereres en afbrydelse af afslutning af modtagelse. Den modtagende funktion gemmer dataene i den variable buffer, og tælleren reduceres med 1. Indstil startværdien til 1. Hvis tælleren er lig med 0, udfør tilbagekaldsfunktionen; hvis tælleren ikke er lig med 0, venter mikrocontrolleren på næste modtagelse.
4.Testresultater og analyse
Testplatformen blev bygget med den designede hardware og software. Den tre-programmerbare standardstrømkilde var måleobjektet. Tre sæt data blev inputtet til test.
Ud fra ovenstående data kan det ses, at ved at ændre startværdien af strømkilden er fejlen for hvert sæt data, der opnås, meget lille. Enheden kan realisere den nøjagtige måling af tre-fasemåleren, som lever op til designforventningerne.
5. Konklusion
Kernedesignet i denne artikel er en trefasemålerkalibreringsenhed og strøm nøjagtigt med 4 decimaler, hvilket er en ideel kalibreringsenhed til strømsystembrugere.