【正文】
, Bosnjakovic P (1996) A High Accuracy Reactive PouTer and Energy Meter Insensitive to Frequency Variations, 20th Conference on Precision Electromagnetic Measurements,Braunschweig,Proc. Ments, Braunschweig, Proc. CPEM39。基于系統(tǒng)實現(xiàn)的主要內(nèi)容有:(1) 對低壓單相電能表進行現(xiàn)場采樣,使用了光電采樣器、電壓互感器和電流互感器,把采樣值輸入電能計量芯片,然后由單片機計算分析被測電表是否準確,若電表計量不準確計算其相對誤差;(2) 對用電線路進行檢測,主要是電壓互感器和電流互感器對其實施檢測;(3) 通過LCD顯示判斷結(jié)果和相對誤差,判斷其精度是否達到要求,即電能表是否正常工作;(4) 在本設(shè)計中大量使用了單片機的知識。中斷之后所執(zhí)行的處理程序,稱為中斷服務(wù)程序。 4 軟件設(shè)計軟件是系統(tǒng)的靈魂,軟件的靈活性和強大性將在系統(tǒng)中明顯的體現(xiàn)出來,是判斷系統(tǒng)的優(yōu)良與否的主要標準之一。各按鍵所代表的具體功能如下:S1~S10:數(shù)字鍵;S11:啟動測量鍵;S12:停止測量鍵;S13:電能表盤轉(zhuǎn)數(shù)輸入;S14:確認鍵;S15:參數(shù)查看見;S16:測量轉(zhuǎn)數(shù)輸入。這樣,一個端口就可以構(gòu)成4*4=16個按鍵。為了識別鍵盤上的閉合鍵,常用的鍵碼識別方法有行掃描法、行反轉(zhuǎn)法及行列掃描法等。通過顯示器,將該設(shè)計所求的精度結(jié)果顯示出來,這樣舉可以判斷低壓電能表是否正常工作。在微控制器試驗系統(tǒng)中,使用的是點陣字符液晶模塊LCD1602。寄存器讀/寫命令:這個命令通知狀態(tài)機需要對寄存器進行訪問,在8個SCLK時鐘周期內(nèi),地址寄存器的讀取被加載到輸出緩沖區(qū),在第24個SCLK時,寫人數(shù)據(jù)被傳輸?shù)捷斎刖彌_區(qū)。7) 瞬時功率測量精度:%。(4) 具有片內(nèi)看門狗定時器(Watch Dog Timer)與內(nèi)部電源監(jiān)視器;(5) 具有瞬時電流、瞬時電壓、瞬時功率、電流有效值、電壓有效值、功率有效值測量及電能計量功能;(6) 提供了外部復(fù)位引腳;(7) 雙向串行接口與內(nèi)部寄存器陣列可以方便地與微處理器相連接;(8) 外部時鐘最高頻率可達20MHz;(9) 具有功率方向輸出指示。(2) 具有電流、電壓兩個輸入通道,可測量正、負輸人信號。5) 誤差線性度:(2) 電壓互感器的特點1) 體積小,精度高;印刷線路板直接焊接安裝,使用方便,外形美觀;2) 全封閉,機械和耐環(huán)境性能好,電壓隔離能力強,安全可靠。 電流互感器設(shè)計電路根據(jù)此型號電壓互感器的要求,接入負載為3Ω的電阻來實現(xiàn)此要求。采用鉗形互感器,現(xiàn)場不用停電接線,避免了現(xiàn)場檢測需要停電接線的麻煩。 電流互感器的選擇與連接 電流互感器的選擇電流 互 感 器實際上就是一個“降流”變壓器。根據(jù)經(jīng)驗把d設(shè)計為5mm,這樣對鋁盤5mm內(nèi)的光斑均不會產(chǎn)生脈沖。 單片機外圍電路設(shè)計圖 光電采樣器的選擇及接口電路 光電采樣器的選擇光電采樣技術(shù)在我國電度表校驗上應(yīng)用大約有近三十年的歷史,在這段時間里隨著計量表計的精度及計量裝置自動化程度的提高,光電采樣器也有了較大的改進。外接晶振時,C1和C2值通常選擇為30pF左右;外接陶瓷諧振器時C1和C2約為47pF。1)AT89C51的簡介AT89C51是低電壓,高性能CMOS 8位單片機,片內(nèi)含8K字節(jié)的可反復(fù)擦寫的制度程序存儲器(PEROM)和256字節(jié)的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn),兼容標準MCS51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理(CPU)和Flash 存儲單元,3個16位定時/計數(shù)器。顯示部分的選擇有一定的要求,要考慮其顯示的位數(shù)是否滿足要求,是否便于攜帶,在強光照射下是否可以清楚讀數(shù)。 總體方案方框圖被測電能表通過光電采樣器進行檢測。(3) 顯示器方案一:采用LED顯示器,即數(shù)碼管顯示。根據(jù)上述分析,結(jié)合低壓電能表進行現(xiàn)場檢驗的特點,確定采用方案二。 方案論證按照上述技術(shù)要求,系統(tǒng)應(yīng)由互感器、有功功率測量通道、光電采樣器、單片機、顯示器和鍵盤幾部分組成。但鉗形電流互感器的接觸面存在空氣間隙,使互感器磁路的磁阻顯著增大,且隨工況不同呈現(xiàn)非線形,使互感器的線形變差,且相移較大,給功率因數(shù)的測量帶來影響,為了彌補這一缺陷,對結(jié)果采用分段線性化處理,可以提高測量精度。 研究現(xiàn)狀電能表的校驗是否準確,取決于有功功率的測量是否準確,有功功率的測量屬于電氣測量范疇,在電氣測量方面,國內(nèi)外已有大量的研究成果,就測量方法和采用的技術(shù)手段綜述如下。3)核對電能表銘牌上的型號、出廠編號及所計量負荷性質(zhì)等是否與抄表卡相同,若不符即有竊電行為。 Lowvoltage Watthour meter。 摘 要單相電表檢測儀是用于現(xiàn)場檢驗低壓單相電能表計量是否準確的專用儀器。關(guān)鍵詞:微控制器;低壓單相電能表;現(xiàn)場檢測Title The design of local calibrating instrument for lowvoltage Watthour meter based on MCU AbstractThe local calibrating instrument for the singlephase watthour meter is a special device that is used to measure the accuracy of lowvoltage Watthour meter in scene examine. This paper, according to the technical requirements of detectors, tells us the overall design of the system, hardware and software circuit, and analyzes the reason of the impact of measurement accuracy and the main measures to solution.The main research content is the lowvoltage singlephase watthour meter onsite inspection, the realization of the detection system requirements and technical indicators. The technical plan is taking the microcontroller as the core, using the minivoltage transformer and clamp current transformer respectively to transform the single power supply voltage and current transformation to the weak electrical signal, and to realize the realtime detection for the power supply circuit of voltage and current, at the same time, energy metering chip can measure the true value, take full advantage of strong puting microcontroller functions, to calculate within a certain period of time the power consumption, while using the optoelectronic sampler measurement to measure the watthour meter, then calculating the error of this meter.The characteristics of the onsite inspection is Nonpower cables, The clamp current transformer is used to current detectio