【正文】 式 0221121????????? ?????????? ? TRURuTRURu NxNx0)()( 212211 ???? TTRUTTRu Nx1 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 單相電子式電能表的硬件設(shè)計(jì) 16 式 即開關(guān) S1 接通﹣ UN、﹢ UN 的時(shí)間差（ T2－ T1）與輸入電壓 ux 成正比。由運(yùn)算放大器 N1 和電容 C1 組成積分器，對經(jīng) R R2 輸入的電流作求和積分；﹢ UN 和﹣ UN 是正、負(fù)基準(zhǔn)電壓，在電路的設(shè)計(jì)中，基準(zhǔn)電壓 UN 的幅值應(yīng)比輸入電壓 ux 大得多； S S2 為兩個(gè)受電平比較器控制并同時(shí)動(dòng)作的開關(guān)；電平比 較器是具有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)的直流觸發(fā)器；運(yùn)算放大器 N電阻 R4和電容 C2 組成了濾波器。乘法器是電子式電能表的核心部分，并非每一種乘法器電路都能適用電子式電能表，下面介紹電子式電能表中常用的乘法器。 ++u (t) u (t)N 1 N 2 圖 電壓互感器電路圖 模擬乘法器是一種完成兩個(gè)互不相關(guān)的模擬信號(hào)（如輸入電能表內(nèi)連 續(xù)變化的電壓和電流）進(jìn)行相乘作用的電子電路，通常具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，是一個(gè)三端網(wǎng)絡(luò)，如圖 所示。 （二）電壓輸入變換電路 和被測電流一樣，上百伏（ 100V 或 220V）的被測電壓也必須經(jīng)分壓器或電壓互感器轉(zhuǎn)變?yōu)榈刃У男‰妷盒盘?hào)，方可送入乘法器。直接接入式電子式電能表一般采用錳銅分流片；經(jīng)互感器接入式電子式電能表內(nèi)部一般采用二次側(cè)互感器級(jí)聯(lián)，以達(dá)到前級(jí)互感器二次側(cè)不帶強(qiáng)電的要求。 I2C 總線 圖 硬件框圖 電源電路為了提高系統(tǒng)的抗干擾性、可靠 性，分為三個(gè)獨(dú)立的電源，使計(jì)量計(jì)量芯片電路 （ ADE7755） MCU 部分 （ 89LPC931） 被測電壓 拾取電路 被測電流 拾取電路 RS485 通訊 信道 系統(tǒng)掉電 檢測 LCD 驅(qū)動(dòng)器 （ PCF8576） LCD 顯示器 存儲(chǔ)器 EEPROM 24WC08 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 8025 指示燈 1 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 單相電子式電能表的硬件設(shè)計(jì) 11 電路， RS485 通訊和 MCU 的電源相互隔離，達(dá)到互不影響的目的，但是它們屬于同一個(gè)變壓器，所以選擇變壓器的時(shí)候要注意 ，如圖 。 七．按測量功能分，可分為分時(shí)計(jì)費(fèi)電能表、最大需量電能表、預(yù)付費(fèi)電能表、集抄電能表、多功能電等能表等。計(jì)量無功的目的，是要核算一個(gè)抄表期內(nèi)的平均功率因數(shù) λ，即平均力率，即 式 用戶消耗的無功越多，平均功率因數(shù)就越低，配電網(wǎng)在為用戶輸送這些無功電能 時(shí)，要增加的線損就越多，增加了供電 成本。最大需量也需要分時(shí)計(jì)量。 5．最大需量計(jì)量 需量的定義：定長時(shí)間的平均功率； 最大需量：需量的最大值。一般有數(shù)字通信接口，用于與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、抄表、設(shè)置表 計(jì)參數(shù)等，常用的有：遠(yuǎn)紅外數(shù)字通信接口、RS485 通信接口、 IC 卡讀寫接口等。 1 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電子式電能表 6 （ 2）電源部分：將輸入的交流電壓整流、降壓、濾波后得到直流 5V、 12V 等電壓 等級(jí)的電壓，供給其他電路。 電子式電能表誕生在 20 世紀(jì) 40 年代，由歐洲的公司制造。 1 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電子式電能表 5 2 電子式電能表 電子式電能表的發(fā)展史 世界上最早的電能表是愛迪生于 1880 年利用電解原理發(fā)明的直流電能表，交流電的出現(xiàn)和被利用，對電能計(jì)量儀表提出了新的要求。電能脈沖輸出為CF（腳 22），經(jīng)過光耦輸出： PULSE 電能脈沖，將引入單片機(jī)的輸入端，進(jìn)行電能脈沖累計(jì)。ADE7755 的功率脈沖輸出是通過對上述有功功率信息的累計(jì)產(chǎn)生 P(t)=u(t)*i(t) 式 W(t)=∫p(t)= ∫u(t)*i(t) 式 這個(gè)部分主要包括電壓拾取電路設(shè)計(jì)、電流拾取電路設(shè)計(jì)以及其他部分電路的設(shè)計(jì)。 電能計(jì)量裝置 電能計(jì)量是由電能計(jì)量裝置來確定電能量值的一組操作， 是為實(shí)現(xiàn)電能量單位及其量值準(zhǔn)確、可靠的一系列活動(dòng)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 And with RS485 munication interface. The design of the function and classification of watthour meter makes brief introduction to let readers have a basic understanding of watthour meter, know how it is produced and its development situation, it has what purposes, of singlephase) phase watthour meter hardware structure has made the detailed description, separately from the power supply circuit, measurement circuit, munication circuit, manage circuits and other parts circuit is introduced four most to all parts of the circuit diagram, and the principle and explain to them respectively. KEYWORDS： watthour,meterelectronic ,Singlephase type, RS485 ,multifunction 1 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 III 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在 指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。電能表在電能管理用儀器儀表中占有很大比例，其性能直接影響著電能管理的效率和科學(xué)文化水平。 本設(shè)計(jì)的單相電子電能表具有用電計(jì)量、監(jiān)視、控制、管理四大功能，由于內(nèi)部無機(jī)械摩擦而準(zhǔn)確度高，靈敏度高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測量，用 RS—— 485 可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方通信 。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存 、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評價(jià)： 一、撰寫（設(shè)計(jì)）過程 學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問題的 能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì) ）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評閱教師評閱書 評閱教師評價(jià)： 一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及 格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見 教研室（或答辯小組）評價(jià)： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三