บทคัดย่อ : มุ่งเป้าไปที่ข้อบกพร่องของการสอบเทียบข้อผิดพลาดของมิเตอร์ไฟฟ้าโดยวิธีพัลส์ จึงได้นำเสนอโครงร่างของมิเตอร์ไฟฟ้าสามเฟสใน- อัจฉริยะ- โดยข้อผิดพลาดในการสอบเทียบวิธีกำลังไฟฟ้า จากด้านซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์- รูปแบบเฉพาะของการนำไปปฏิบัติได้รับการวิเคราะห์เชิงวิเคราะห์
คำสำคัญ : เครื่องวัดการสอบเทียบวิธีกำลัง ; เครื่องวัดสามเฟสอัจฉริยะ
เนื้อหา:
4. โครงการออกแบบฮาร์ดแวร์
4.1 โมดูลการเก็บตัวอย่างการวัดแสง
4.2 โมดูลการโต้ตอบกับมนุษย์-ด้วยคอมพิวเตอร์
การออกแบบการสอบเทียบข้อผิดพลาดที่มีอยู่ของมิเตอร์ไฟฟ้าคือการสะสมกำลังและปรับเทียบข้อผิดพลาดโดยการนับพัลส์ที่ปล่อยออกมาจากชิปวัดแสง ชิปวัดแสงไม่รองรับการสื่อสารเพื่ออ่านข้อมูลพลังงานพื้นฐานที่เกี่ยวข้อง เอกสารนี้นำเสนอวิธีแก้ปัญหาสำหรับมิเตอร์ไฟฟ้าสาม-อัจฉริยะที่ปรับเทียบข้อผิดพลาดด้วยวิธีกำลัง วิธีการนับพัลส์แบบเดิมถูกเปลี่ยนเป็นวิธีการสื่อสารเพื่ออ่านข้อมูลการวัดแสงพื้นฐานเพื่อให้สามารถสอบเทียบข้อผิดพลาดได้
2.สถาปัตยกรรมโดยรวม
มิเตอร์ไฟฟ้าประกอบด้วยเจ็ดส่วน: โมดูลการสุ่มตัวอย่างการวัด โมดูลการโต้ตอบของมนุษย์- โมดูลการจัดการการสื่อสาร โมดูลการจัดการพลังงาน โมดูลเอาต์พุตพัลส์ โมดูลการจัดการการจัดเก็บข้อมูล และโมดูล MCU
3.ชิปหลัก
มิเตอร์อัจฉริยะสามเฟสสำหรับการสอบเทียบวิธีการวัดกำลัง-ส่วนใหญ่จะประกอบด้วยชิปควบคุมหลักและชิปการวัดแสง ชิปทั้งสองประเภทแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านอินเทอร์เฟซ 4 คอร์มาตรฐานของการสื่อสาร SPI
ชิปวัดแสงเป็นชิปวัดแสงหลาย-เฟสเดียวที่มีความแม่นยำสูง-พร้อมอินเทอร์เฟซการสื่อสาร SPI ADC 22-บิต 3 ตัว รองรับช่วงไดนามิก 5000:1 สามารถรับกำลังงานแอ็กทีฟและกำลังรีแอกทีฟของช่องวัดแสงสองช่องได้พร้อมกัน รองรับเอาท์พุตพัลส์พลังงานไฟฟ้าแบบแอคทีฟ ปฏิกิริยา ชัดเจน และพลังงานไฟฟ้า และสามารถรับค่าประสิทธิผลของช่อง ADC สามช่องและความถี่ของช่องแรงดันไฟฟ้าได้พร้อมกัน รองรับการสื่อสาร SPI (รวมถึงการสื่อสาร SPI สามสาย{11}} และการสื่อสาร SPI สี่สาย) และการสื่อสาร UART
ชิปควบคุมหลักเป็น MCU 32-บิตที่ใช้พลังงานต่ำพิเศษพร้อมหน่วยความจำแฟลช 128kB, RTC, LCD, USB, ฟังก์ชันแอนะล็อก และพอร์ตอนุกรม 10 พอร์ต ช่วงแหล่งจ่ายไฟในการทำงานคือ 1.65 ~3.6V (ไม่มี BOR) หรือ 1.8 ~3.6V การจัดการนาฬิกาใช้คริสตัลออสซิลเลเตอร์ 1~24 MHz, ออสซิลเลเตอร์ 32kHz สำหรับ RTC ที่ปรับเทียบแล้ว, RC แบบตัดแต่งภายในโรงงาน 16 MHz{16}}, RC พลังงานต่ำ- ภายใน 37kHz, RC พลังงานต่ำหลาย{18}} ความเร็วภายใน, PLL 65kHz~4.2 MHz สำหรับ CPU นาฬิกาและ USB (48 MHz)
4. โครงการออกแบบฮาร์ดแวร์
4.1 โมดูลการเก็บตัวอย่างการวัดแสง
โมดูลสุ่มตัวอย่างการวัดแสงประกอบด้วย-โมดูลวงจรสุ่มตัวอย่างเฟส A, B และ C สามโมดูล โมดูลวงจรสุ่มตัวอย่างเฟส B- ใช้เป็นตัวอย่างสำหรับคำอธิบายเฉพาะ หลักการออกแบบของอีกสองโมดูลนั้นเหมือนกัน
โมดูลวงจรสุ่มตัวอย่างช่อง B- ประกอบด้วยวงจรสุ่มตัวอย่างแบบสับเปลี่ยนทองแดงแมงกานีส และวงจรแบ่งสุ่มตัวอย่างแบบต้านทานแรงดันไฟฟ้า- ตัวแปลง AD ของชิปวัดเฟส B- ใช้เพื่อสุ่มตัวอย่างกระแสลูปทองแดงแมงกานีสเฟส B- และแรงดันไฟฟ้าเฟส B- ตามลำดับ และสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลแอนะล็อกจะถูกแปลงเป็นสัญญาณดิจิทัล จากนั้น ข้อมูลการสูบจ่ายของข้อมูลแรงดัน กระแส และกำลังไฟฟ้าแบบเรียลไทม์-ของเฟส B- จะถูกวัดผ่านอัลกอริธึมภายในชิปวัดแสง ชิปวัดแสงและชิปหลักรับรู้ถึงการโต้ตอบ-แบบเรียลไทม์ของข้อมูลการวัดแสงผ่านช่องสัญญาณสายข้อมูล SPI 4 คอร์
4.2 โมดูลการโต้ตอบกับมนุษย์-ด้วยคอมพิวเตอร์
โมดูลการโต้ตอบกับคอมพิวเตอร์ของมนุษย์-ประกอบด้วยโหมดการโต้ตอบกับมนุษย์-สามโหมด
(1) ไฟ LED กะพริบ การเปิดตลอดเวลาก็เป็นสภาวะหนึ่ง และการปิดตลอดเวลาก็เป็นสภาวะเช่นกัน ความถี่การกระพริบที่แตกต่างกันจะสอดคล้องกับข้อมูลภายในและสถานะของมิเตอร์ที่แตกต่างกัน
(2) รหัสส่วน LCD แสดงเนื้อหาที่แตกต่างกัน สามารถแสดงข้อมูลต่างๆ เช่น อำนาจ สัญลักษณ์ เป็นต้น
(3) ปฏิสัมพันธ์ที่สำคัญ ด้วยการกดปุ่ม คุณสามารถพลิกหน้าจอ LCD สลับเนื้อหาการแสดงผลต่างๆ ได้ ฯลฯ
มุ่งไปที่ข้อบกพร่องของวิธีพัลส์แบบดั้งเดิมสำหรับการสอบเทียบข้อผิดพลาดของมิเตอร์ บทความนี้เสนอรูปแบบสำหรับการสอบเทียบข้อผิดพลาดของมิเตอร์อัจฉริยะ 3 เฟส-โดยอิงตามวิธีกำลัง ซึ่งเปลี่ยนการนับพัลส์เป็นการอ่านการสื่อสารของข้อมูลการวัดพื้นฐาน มิเตอร์ประกอบด้วยเจ็ดโมดูล ซึ่งรวมถึงการสุ่มตัวอย่างการวัดแสงและการโต้ตอบกับคอมพิวเตอร์-ของมนุษย์ ชิปหลักประกอบด้วยชิปวัดแสงที่มีความแม่นยำสูง- และ MCU 32{{6} บิตที่ใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษ ซึ่งสื่อสารผ่านอินเทอร์เฟซ SPI ในแง่ของการออกแบบฮาร์ดแวร์ โมดูลการสุ่มตัวอย่างการวัดแสงจะสุ่มตัวอย่างและคำนวณ-ข้อมูลแบบเรียลไทม์ผ่านตัวต้านทานหาร-ทองแดงสับและแรงดันไฟฟ้า-ของแมงกานีส และโมดูลปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์จะรับรู้การโต้ตอบข้อมูลและการควบคุมการทำงานในสามโหมด: ไฟ LED กะพริบ จอแสดงผล LCD และการทำงานของปุ่ม