【正文】 使得信號在被測量之前經(jīng)過盡量少的環(huán)節(jié)，保證測量的準確性，也避免了在縱向上系統(tǒng)的進一步復雜化。信號的調(diào)理可以用加法器對交流信號進行電位抬升，給其加上一個直流信號，使其輸出幅值從~+變?yōu)?~2。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和測量精度，選用分開采集相位和幅值信息的方案。被精確控制的自校準生產(chǎn)過程技術(shù)和線性霍爾傳感器的工廠程控化生產(chǎn)帶來的可靠精度保障帶來了產(chǎn)品的高精度表現(xiàn)和一致性。傳感器的外形及引腳如下圖所示： 圖31 ACS750LCA075外形圖及引腳說明不同溫度下的輸入輸出特性曲線：圖32 ACS750LCA075輸入輸出特性曲線工作電壓工作電流測量范圍工作溫度隔離電壓靜態(tài)輸出精度5V7mA100~100A40~150℃2500V（60Hz，5分鐘）Vcc/2（mV）1%表31 ACS750LCA075部分電氣參數(shù)傳感器與電網(wǎng)的硬件連接圖如下：圖33 ACS750LCA075硬件連接圖接線原理說明：Ip+，Ip分別接電網(wǎng)的一相和中線。參數(shù)計算：R1=5V/7mA=，選1KΩ電阻D13，D14：穩(wěn)壓值Uz=5V線性電壓傳感器選用北京森社公司的CHV100/300。接線圖及產(chǎn)品實物圖片： 圖34 CHV100/300引腳及產(chǎn)品實物圖端子說明：IN+(+HT)：輸入正電壓；IN－(－HT)：輸入負電壓；+：電源正：－：電源負；M：輸出端：⊥：公共地傳感器與電網(wǎng)的硬件接線圖如下：圖35 CHV100/300硬件接線圖接線原理說明：In+，IN分別接電網(wǎng)的一相和中線。該產(chǎn)品具有線性好，精度高，線性范圍寬；耐高溫，耐腐蝕；隔離性能好，抗沖擊性強；體積小，安裝方便等特點。因此，要測出三相電網(wǎng)每相的有功功率P=iucosφ。單片機很難直接測量正弦信號的相角差或過零時刻，但很容易測量脈沖信號的寬度或發(fā)生時刻。異或的作用，一方面是產(chǎn)生相位脈沖，其高電平時間對應于待測的兩個正弦信號的過零時間差?T；另一方面，可以利用連續(xù)兩個脈沖寬度的平均值去逼近?T，而這兩個脈沖是一個周期的正弦信號由正負兩個方向經(jīng)由過零比較器產(chǎn)生的，采用邏輯異或運算保留了這種雙向特性，這種測量方法被稱為雙向過零鑒相法。嚴重時不能正常工作。這時單片機無論采用中斷計數(shù)還是采用查詢計數(shù)都將導致錯誤的測量結(jié)果。集成運放反相輸入端電位，同相輸入端電位 ：根據(jù)“虛短”，求出的就是閾值電壓,因此得出 當，因而，所以=+，+，當+，因而，所以=，，可見, 從躍變?yōu)楹蛷能S變?yōu)榈拈撝惦妷菏遣煌?。OP07C高精度運算放大器具有極低的輸入失調(diào)電壓、失調(diào)電壓溫漂，非常低的輸入噪聲電壓幅度及長期穩(wěn)定等特點。18V6) 工作溫度：40℃～80℃圖312 OPO7C引腳圖系統(tǒng)的核心部分是單片機，它起到啟動A/D轉(zhuǎn)換，測算電壓、電流相位差，計算電壓、電流幅值、功率因數(shù)、有功功率，并保存這些數(shù)據(jù)，定時上傳數(shù)據(jù)至監(jiān)控中心，發(fā)出警報等功能，是整個系統(tǒng)的核心?；谝陨峡紤]，本設計中選擇Silicon Lab公司的C8051F040單片機?？刂破骶钟蚓W(wǎng)（）控制器，具有 32 個消息對象，每個消息對象有其自己的標識真正 8 位 500 ksps 的 ADC，帶 PGA 和 8 通道模擬多路開關(guān)可尋址 64KB 地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲器接口 片內(nèi)看門狗定時器、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器 　　具有片內(nèi) VDD 監(jiān)視器、看門狗定時器和時鐘振蕩器的 C8051F04x 系列器件是真正能獨立工作的片上系統(tǒng)。 C8051F040單片機的引腳圖如下： 圖313 C8051F040引腳圖C8051F040的優(yōu)點是功能強大：集成了CAN模塊，增益可編程的片內(nèi)A/D等部件，并且具有高速的特點。單片機內(nèi)集成有一個12位，一個10位，共兩個ADC。1LSB。可編程增益放大器接在模擬多路選擇器之后，、2或4。圖314 C8051F040的片內(nèi)ADC原理框圖本設計中用到了許多集成芯片，這些集成芯片都要用到直流電壓。18V電流傳感器ACS750LCA075：DC +5V電壓傳感器CHV100/300：DC 177。12V電源即可工作。5V、177。5V電源使用國家半導體公司（National Semiconducter）的集成三段穩(wěn)壓器LM79L05：Vin最大為35V，一般應在20V~，典型值為10V。但這樣的信號有紋波，脈動較大，不能適應需要。輸出電流100mA，最大輸出電流140mA。12V電源電路如圖316所示：接線原理說明：原理同圖315。開關(guān)式的電源IC的優(yōu)點在于其效率高，缺點是其紋波系數(shù)較大，不能直接用于A/D轉(zhuǎn)換芯片作為參考電壓，還要多設計一個參考電壓源，故不予選擇。它的輸出電流Iout=10mA，輸入電壓 Vin=。電路圖如下：接線原理說明：AS1117為DCDC模塊，Vcc為5V直流電源，作為AS1117的輸入。17V。10%的波動，最高反向電壓=，選30V。CAN總線屬于現(xiàn)場總線的范疇,它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的串行通信網(wǎng)絡，主要用于各種過程檢測及控制。 CAN網(wǎng)絡上的節(jié)點可以分為不同的優(yōu)先級，滿足不同的實時需要。CAN節(jié)點在錯誤嚴重的情況下，具有自動關(guān)閉功能，不會影響總線上其它節(jié)點操作。CAN總線通過CAN控制器接口芯片PCA82C250的兩個輸出端CANH和CANL與物理總線相連。另外,與其它現(xiàn)場總線比較而言,CAN總線是具有通信速率高、容易實現(xiàn)、且性價比高等諸多特點。 RS232簡介RS232C接口（又稱 EIA RS232C）是目前最常用的一種串行通訊接口。該器件符合TIA/EIA232F標準，每一個接收器將TIA/EIA232F電平轉(zhuǎn)換成5V TTL/CMOS電平。從單片機輸出的數(shù)據(jù)，經(jīng)Max232被轉(zhuǎn)換成RS232電平在通信線路上傳輸，在進入數(shù)據(jù)接收設備之前又經(jīng)Max232被轉(zhuǎn)換成TTL電平，從而達到可靠通信的目的。為了達到“當?shù)仫@示線路電壓值、電路電流值、計量故障信息”的設計要求，設計了本單元的顯示電路。在低溫條件下，比LCD的工作更穩(wěn)定。不足的是，可視角度較小，強光下顯示效果差，低溫條件下工作易出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。模塊的電源操作范圍寬：～。預留多種控制線（復位/串并選擇/亮度調(diào)整）供用戶靈活使用。由于監(jiān)測儀要實現(xiàn)的功能很多，單就信息顯示來說，就需要顯示線路電壓值、電流值、計量故障信息、當前時間、當前用電量等信息，要將所有信息一同顯示，就需選用更大的LCD，增加成本。常用的鍵盤設計方案有兩種，一種是與端口一一對應的鍵盤，一種是行列矩陣鍵盤。一般采用掃描的方式工作。圖324鍵盤電路每個按鍵有它的行值和列值，行值和列值的組合就是識別這個按鍵的編碼。電能量計量中的計量故障通常有失壓、欠壓、計量電流短路、開路，分流，錯接線等。所以一般要加上一個三極管驅(qū)動來滿足發(fā)光二極管和揚聲器對驅(qū)動電流的要求。AD采集數(shù)據(jù)流程圖： 電壓、電流的幅值需要經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器的采集變?yōu)閿?shù)字量。然后根據(jù)電網(wǎng)信號到AD經(jīng)過的幅值變換做逆變換，得到電網(wǎng)電壓電流的瞬時值。以上是程序的一些主要的部分，予以了簡單的說明。更精確的測量可以采用基于DSP的測量方法。參考文獻[1]吳安嵐等編著．電能計量基礎(chǔ)及新技術(shù)[M]．北京：中國水利水電出版社，2004[2]白忠敏編著．電力用互感器和電能量裝置設計選型與應用[M]．北京：中國電力出版社，2003[3]邱關(guān)源．電路（第四版）[M]．北京：高等教育出版社，1999[4]童詩白 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上海涌緯自控成套設備有限公司英文原文英文翻譯3種計算COG反模糊化方法的比較摘要：這篇文章提出了三種方法來實現(xiàn)COG反模糊化的方法：一種著名的方法——離散化方法，兩種新方法——基于斜率的方法和改良的轉(zhuǎn)換函數(shù)法。在使用COG反模糊化方法的時候，當輸入值連續(xù)變化時，系統(tǒng)離散輸出值y*也將連續(xù)變化，這是控制和模型化應用中的一個重要特征。以上提到的三種方法的執(zhí)行精度和直接性以及計算量將會在三個最常用的時域規(guī)范值，這三個值是最小值，得出結(jié)果時的值，和Lukasiewicz時域規(guī)范值。最后，總結(jié)以及更進一步的工作將在第Ⅴ部分中作出概括。下一步，用一個時域規(guī)范值計算r規(guī)則中的實現(xiàn)程度。在下一部分，將展示三種方法。在方程式6中，A（）是對于全局模糊輸出和（）的的隸屬度函數(shù)，是對于語言學意義上的輸出值的適合的隸屬函數(shù)的隸屬度。4) 對每一個模糊輸出，計算每一個離散點的隸屬度，共n個，確定其中的最大值5) 利用6式計算出所有模糊輸出的正如本文中所展示的另一項技術(shù)，斜率法是基于以下事實的：一個平面關(guān)于一個軸的力矩等于將這個平面分割后，各小平面對這個軸的力矩和。圖2中給出了子區(qū)的大致描述。在確定轉(zhuǎn)變點時，鑒于這些點將用來定義子區(qū)并被調(diào)用，假設隸屬函數(shù)會產(chǎn)生一個模糊分割。 這種方法在實際當中的實現(xiàn)包括以下步驟。參數(shù)和描述了linguistic隸屬函數(shù)的形式特征。重疊區(qū)域常常是不規(guī)則四邊形或矩形。2）對每一個模糊輸出 a）對所有的linguistic值中（表2和3中的）都要計算轉(zhuǎn)換函數(shù)，面積，和重心 b）對所有l(wèi)inguistic值都要計算 c）由方程式11定義Ⅲ.實驗為了比較第Ⅱ部分中提到的3種COG反模糊化方法的計算精度和計算消耗，做了兩個實驗。注意到一些用到的隸屬函數(shù)具有一種特定的形式，這種形式經(jīng)常出現(xiàn)在最優(yōu)化過程中。一個方法的計算負擔被假定為與計算出1000個模糊輸出的離散輸出所需時間之比。模型確定是通過令T＝，應用離散化方法，斜率法和改良的變換函數(shù)法來計算出離散模型的輸出量來實現(xiàn)的。另外兩種計算COG反模糊化的離散應用起來不如前者那么直接，但是在計算的快速性和精度上都表現(xiàn)更好一些。不論是最后一代的最好的RMSE個體，還是最后一代的數(shù)量都與確定離散輸出的方法無關(guān)。離散法的唯一優(yōu)點就是應用簡單。對于基于推理計算規(guī)則和模糊規(guī)則的模型，今后必然會研究出吸引人的反模糊化計算方法。 sbit SDA=P2^1。char status。int StatusCopy。int Temperature。 void CLK_Init() { unsigned int n。n++)。 OSCICN amp。 ADC0CF=0x50。 REF1CN=0x03。}void Init_Device(void)//{ Port_IO_Init()。in。in。 CS=1。 for ( i=0x80。 else SDA = 1。 } for ( i=0x80。 else SDA = 1。 } for ( i=0x80。 else SDA = 1。 } CS=0。 sd1=namp。 i=0x01。 CLK = 1。 i=0x01。 CLK = 1。 i=0x01。 CLK = 1。}void clr_disp() { lcdscmd(0x01)。}else{ lcdscmd(0x0c)。}void show_str(uchar *str){ for(。 }}void lcdinit(){delayms(50)。delayus(150)。delayus(80)。 P6MDOUT=0xFF。 Port_IO_Init()。lcdinit()。void display2(){lcdscmd(0x90)。delayus(80)。 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