基于cs5463的新型多功能電能表電路設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-06-08 14:40 本頁(yè)面
【正文】 ls designed with munication interface and timeshare billing function, and electronic reply fee rate watthour meter with traditional inductive watthour meter on its structure and principle of the restriction, usually exist measurement range small, poor stability, low accuracy faults and cannot meet the demand of social development. As microelectronics technology and MCU development and popularization, new intelligent measurement and control technology rapid development, based on singlechip) phase watthour meter shows its obvious advantage. This instrument is highperformance micro controller as the controller chips for measuring control points of new intelligent measuring meters, has charged of period of time of continuous measure function, and the purpose of electricity can achieve plan.Keywords: reply fee rate, electric energy meter, CS5463 singlechip microputer and munication interface引 言電能是社會(huì)生產(chǎn)、人民生活所必須的最重要的能源之一。改革開放之后，我國(guó)的電力工業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前我國(guó)的發(fā)電設(shè)備裝機(jī)容量、年發(fā)電量均居世界第二位。但是，電能作為一種特殊的商品，存在著供應(yīng)和消費(fèi)在時(shí)間和地區(qū)上的不平衡。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的極大提高，這種矛盾日益加劇。電力的供求矛盾固然可以通過新建電廠，增加裝機(jī)容量來解決，但這種方法投資大，周期長(zhǎng)，還會(huì)帶來一定的環(huán)境和生態(tài)問題。而利用科學(xué)的方法進(jìn)行負(fù)荷管理，指導(dǎo)合理用電，是投入小、見效快的首選方法，也是提高電能利用率，開發(fā)電力潛能，解決電力供需矛盾的一項(xiàng)重要手段。實(shí)施分時(shí)電價(jià)政策就是這項(xiàng)管理中很重要的一項(xiàng)舉措。據(jù)有關(guān)專家論證：全國(guó)在不新增裝機(jī)容量的情況下，只要采取分時(shí)計(jì)費(fèi)的方法加強(qiáng)用電管理，合理用電，就能開發(fā)出60％的電力潛能。1985年國(guó)務(wù)院批轉(zhuǎn)的《鼓勵(lì)集資辦電和實(shí)行多種電價(jià)的暫行規(guī)定》中，要求全國(guó)推廣峰谷分時(shí)電價(jià)。但由于種種原因，分時(shí)電價(jià)沒有得到普遍推廣，實(shí)行范圍很小。直至1992年?yáng)|北三省和四川省對(duì)100kv 以上用戶全面推行分時(shí)電價(jià)和1995年全國(guó)計(jì)劃用電工作會(huì)議后，峰谷分時(shí)電價(jià)才在全國(guó)得到切實(shí)、有效、全面地推行。推行峰谷分時(shí)電價(jià)的前提是使用新型的復(fù)費(fèi)率的電能表。借助智能芯片的資源，復(fù)費(fèi)率的分時(shí)電能表可方便地構(gòu)成多功能的電能表，實(shí)現(xiàn)電力多參數(shù)的測(cè)量。為適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)階段的需要，迫切開發(fā)高質(zhì)量、高可靠性、功能齊全、價(jià)格低廉、適應(yīng)現(xiàn)代電力市場(chǎng)需要的多功能電能表。電能表作為計(jì)量電能的一種儀表，其準(zhǔn)確度關(guān)系到電能生產(chǎn)者和消費(fèi)者的切身利益，國(guó)家規(guī)定強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具，隨著電力部門自動(dòng)化程度的提高，新生產(chǎn)的電能表大多比以往電度表具有更多的功能、更豐富的接口，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)費(fèi)率計(jì)算、預(yù)付費(fèi)、最大需量顯示、事件記錄等功能。電能表已從單一功能的電能計(jì)量向多功能化發(fā)展。本設(shè)計(jì)介紹了一種基于CS5463單片機(jī)的復(fù)費(fèi)率單相電能表的主電路及通信接口電路,給出了其具體電路,采用CS5463作為專用電量測(cè)量芯片以保證測(cè)量脈沖數(shù)的準(zhǔn)確性,硬件日歷時(shí)鐘及參數(shù)存儲(chǔ)采用總線器件以減少電路連線。綜合設(shè)計(jì)使電能表的工作可靠性得到大大提高。同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)也作了介紹，具有性價(jià)比高，抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。一、電路工作原理本設(shè)計(jì)采用開關(guān)穩(wěn)壓電源，將220 V交流市電整流穩(wěn)壓為模擬、數(shù)字兩路+5 V電壓，為整個(gè)電表電路供電。該系統(tǒng)通過電流互感器檢測(cè)電流信號(hào)，而通過分壓電阻采集電壓信號(hào)，然后將其送入單相功率／電能集成芯片CS5463內(nèi)，并在片內(nèi)完成信號(hào)采樣、計(jì)算和誤差校正等。整個(gè)過程在單片機(jī)PLC916控制下進(jìn)行。其原理框圖如圖1所示。二、專用計(jì)量芯片CS5463CS5463計(jì)量芯片功能簡(jiǎn)介CS5463是內(nèi)含兩個(gè)△∑模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、高速電能計(jì)算功能和一個(gè)串行接口的高集成△∑?！D(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器。它可以精確測(cè)量和計(jì)算有功電能、瞬時(shí)功率、無功功
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