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        一種新型多費率單相電能表設計

        作者: 時間:2010-03-25 來源:網絡 收藏
        掉電保護電路,用 AT89S52的 P1.7輸入引腳檢測掉電信號,當系統正常工作是 P1.7位高電平,當突然發生斷電時,P1.7變成低電平,采用查詢方式檢測到 P1.7的變為低電平后,將進入掉電保護程序。電源電路中有個大濾波電容1000uf/25v,當掉電后能維持系統十多秒的工作時間,確保存儲好重要數據。光電隔離電路,在系統中 AD775的脈沖輸出端,繼電器控制端,RS485通訊端分別使用了 4N35光電隔離器。通過光的耦合作用傳遞電信號,把干擾源和易受干擾的部分隔離開來,提高系統抗干擾的能力。
        軟件程序
        3.1 軟件程序資源分配 多軟件程序共包括初始化及主程序,X25045讀寫程序,RS485串行通訊處理程序,中斷處理程序,定時器處理程序,HT1621顯示控制程序,電能分時段計量與掉電處理程序,系統自檢與軟件抗干擾處理八大程序模塊。系統的中斷資源分配為 INT0中斷用于 AD7755脈沖檢測,INT1用于秒同步檢測,定時器 T0用于定時100ms,T1未使用,T2用于串行通訊程序波特率發生器,串行口中斷設置為 RS485異步通訊接收中斷。
        3.2 程序模塊的

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/173414.htm

        的工作過程主程序模塊如圖 3所示,每次上電要進行初始化,初始化包括對AT89S52單片機定時器、串行口、中斷等工作方式的設定,寫入串行存儲芯片 X25045的控制字,串行時鐘芯片 S3530A控制字,串行液晶驅動芯片 HT1621控制字。新電能表的初次工作要對 X25045初始值設定,包括電能表表號的設置,時段的設置,時鐘的設置,存儲地址的分配等。本系統設置了三個時段,單片機每秒從時鐘芯片 S3530A中讀取時鐘值,然后根據串行存儲芯片 X25045中預先設置好的時段,分析該時刻屬于哪個時段,根據相應的時段把電能存儲 AT89S52的 RAM存儲器中,然后電能每累計夠 1度便寫入到 X25045相應的地址中。16位液晶顯示器輪流顯示時段與電能信息。若有通訊請求將采用中斷方式與上位機進行數據通訊。若停電,將執行掉電保護程序。其它程序模塊流程圖略。

        測試結果
        該電能表在淄博貝林電子有限公司進行了誤差測試和運行試驗,上位計算機完成用電管理時段設置,設置三個時段,第一時段 00點 00分點到 06點 30分,為谷電量時段,第二時段 06點 30點到 22點 30分,為峰電量時段,第三時段 22點 30點到 24點 00分,為平電量時段。時段設置由電力供電公司根據國家政策規定設定到計算機管理系統中,通過RS485串行通訊傳送到電能表中,并存儲于 X25045中。每月峰、平、谷、累計電量存入電能表中,并打包傳送到上位計算機管理系統,通訊波特率設為9600 bit/s。用 0.1級標準電子式電能表校驗臺作為標準表,該多費率電能表為被測表,貝林電子有限公司針對不同負荷的情況下進行測試,限于篇幅僅列出負荷為 5KW時的實測數據如表1 所示。測試結果表明該復費率電能表誤差小于1%,屬于 1.0級標準。經實驗得知減小電能計量誤差方法,一是通過調節 AD7755的匹配電阻調整到精確值;二是該匹配電阻阻值要求隨溫度變化阻值變化較小;三是在電能計量過程中,在時間段的切換時,計量電能的尾數部分不足 0.01度的電能計入下一個時間段中,避免了不足 0.01度的電能丟失而造成累計電量有誤差。

        表 1 標準表與被測表測量值,負荷 5KW

        結束語
        多費率電能表根據不同的時段設置,實現電能分時計量,采用 RS485串行通訊,實現電量自動回抄,實時校時。該電能表經淄博貝林電子有限公司生產表明,技術新穎,計量準確,走時精確,時段設置靈活,防竊電設計新穎,各項技術指標均達到國家多費率電能表的技術標準,具有廣闊的應用前景。
        本文作者創新點在于采用 AD7755電能計量芯片計量準確;串行 X25045存儲靈活可靠,串行時鐘 S3530A走時精確,RS485總線傳輸可靠性高,防竊電新穎設計。采用 I2C總線結構多費率電能表設計更加合理,具有性價比高的特點。

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