【正文】 (2－ 18) 式中 T 為信號周期。單相正弦電路的無功功率的 xxx 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 定義式為： sinQ UI ?? (2－ 12) 其中 U 、 I 分別為電壓、電流有效值， ? 在物理上體現(xiàn)為正弦的電壓波形與電流波形之間的相位差。 有功電能的計量 作為電能表，最重要的功能就是電能計量。誤差補(bǔ)償可通過硬件電路和軟件程序來實(shí)現(xiàn)。 數(shù)字乘法器 數(shù)字乘法器型電子式電能表是以微處理器為核心，將經(jīng)過采樣網(wǎng)絡(luò)變換的被測電壓和電流信號由 A/D 轉(zhuǎn)換器完成數(shù)字化處理，然后微處理器對數(shù)字化的被測對象進(jìn)行各種判斷、處理和運(yùn)算，從而可實(shí)現(xiàn)多種功能 。 電子式電能表的電能計量原理與方法 電子式電能表中起主要作用的是電能測量單元，其作 用是將輸入電壓與電流變換成與功率成一定比例關(guān)系的脈沖信號，送至分頻和計數(shù) 8。僅江蘇、浙江兩省不完全統(tǒng)計 ， 單相電子式電能表裝用量均大于 100 萬臺。且均為進(jìn)口表計 ，總數(shù)近萬只 ， 運(yùn)行情況較好。因?yàn)楝F(xiàn)有系統(tǒng)中已運(yùn)行著眾多制造廠不同年代制造的表計 ， 故美國 Itron 公司于 1986 年推出能兼容 100 多制造廠表計規(guī)約的 MV90 表計數(shù)據(jù)采集編譯系統(tǒng) ， 廣泛應(yīng)用于北美和世界各地電力市場 ， 起了較大作用。隨著電費(fèi)制度的發(fā)展 ， 提出分時計量、需量計量預(yù)付費(fèi)等要求 ， 特別是 19 世紀(jì) 70 年代以來各國醞釀發(fā)展 xxx 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 電力市場又提出實(shí)時電價、負(fù)荷曲線計量、雙工通訊、遠(yuǎn)方采集數(shù)據(jù)、記錄負(fù)荷曲線和電能質(zhì)量、控制負(fù)荷以及費(fèi)率編程等要求 ， 原來的感應(yīng)式電能表雖經(jīng)多方面改進(jìn)擴(kuò)充 ， 已很難滿足電力市場日益發(fā)展的功能和要求。 過載能力大 感應(yīng)式電能表一般只能過載 4 倍；而電子式多功能電能表可過載 6~10 倍。 功能強(qiáng)大 電子式電能表可實(shí)現(xiàn)正、反向有功、四象限無功、復(fù)費(fèi)率、預(yù)付費(fèi)、遠(yuǎn)程抄表等功能。 隨著國家城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工程的開展，國內(nèi)電子式電能表廠家如雨后春筍不斷涌現(xiàn)，無論是高檔、高精度三相電能表，還是低檔、低精度單相電能表都有大量的、性能優(yōu)越的產(chǎn)品。作為配電自動化系統(tǒng)的重要組成部分，在電子式電能表日益成為市場主流的今天，它將有很好的推廣應(yīng)用前景。 近年來我國的城市居民住宅建設(shè)發(fā)展十分迅速，隨之而來樓房所用電能表的數(shù)量也日益增多，人們常常簡單地將市場上現(xiàn)有的商品化電能表集中掛成一面 “ 表墻 ” 。 Electric energy measurement。其中電壓電流采樣模塊實(shí)現(xiàn)了將電網(wǎng)中的不可直接測量的大電壓大電流轉(zhuǎn)變成為可以用來處理測量的小電壓小電流。 xxx 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 基于單片機(jī)的電子式電能表設(shè)計與研究 摘要 隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，用電量日益增加，為電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了諸多不良因素。電源模塊為整個智能電表提供了穩(wěn)定的電源。 Signal processing xxx 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 III 目錄 摘要 ............................................................................................................................ ...Ⅰ Abstract ......................................................................................................................... Ⅱ 第 1 章 緒論 ................................................................................................................... 5 課題背景 .............................................................................................................. 5 電子式電能表概述 .............................................................................................. 5 電子式電能表發(fā)展歷史 ............................................................................... 5 電子式電能表的分類 ................................................................................... 6 電子式電能表的特點(diǎn) ................................................................................... 6 國內(nèi)外電子式電能表的發(fā)展概況 ...................................................................... 7 國外電子式電能表的發(fā)展概況 ................................................................... 7 國內(nèi)電子式電能表的發(fā)展概況 ................................................................... 8 論文研究內(nèi)容 ...................................................................................................... 9 第 2 章 電子式電能表電能計量基礎(chǔ) ......................................................................... 10 電子式電能表的電能計量原理與方法 ............................................................ 10 數(shù)字乘法器 .................................................................................................. 10 有功電能的計量 ......................................................................................... 12 無功電能的計量 ......................................................................................... 12 最大需量的計算 ......................................................................................... 13 電能參數(shù)的測量原理 ........................................................................................ 14 電壓電流有效值的計算 .............................................................................. 14 功率因素的計算 .......................................................................................... 14 本章小結(jié) ............................................................................................................. 14 第 3 章 電子式電能表的硬件設(shè)計 ............................................................................. 16 電能表總體設(shè)計方案框圖 ................................................................................ 16 電壓電流采樣模塊 ............................................................................................ 17 電能計量模塊 .................................................................................................... 18 ADE7755 芯片 ............................................................................................. 18 ADE7755 芯片引腳功能 ............................................................................. 20 電能計量電路設(shè)計 ..................................................................................... 22 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng) ......................................................................................... 23 電源模塊 ............................................................................................................. 24 系統(tǒng)電源的工作原理 .................................................................................. 24 系統(tǒng)電源的硬件電路 .................................................................................. 25 時鐘模塊 ............................................................................................................. 27 數(shù)據(jù)存儲模塊 ..................................................................................................... 28 RS485 通信模塊 ................................................................................................ 29 xxx 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 IV 紅外通信模塊 .................................................................................................... 31 紅外通信原理 ............................................................................................. 31 紅外發(fā)射電路 ............................................................................................. 32 紅外接收電路 ............................................................................................. 32 看門狗電路 ........................................