DSP在電能表中的應用(04-100)

　　首先對電壓電流輸入信號進行數據采樣和RC濾波網絡濾波，然后進行A/D轉換。A/D轉換完成后產生中斷，在中斷服務子程序中讀出每次轉換的結果，作為數字低通濾波的輸入。DSP的輸入是A/D轉換后得到的數字信號，DSP對輸入的數字信號進行處理，并經過一定的計算和轉換得到相應的能量。在DSP處理器中是按以下式進行運算的：

　　·電壓測量(有效值)計算式：

式中：U－電壓有效值，n－每周期采樣點數，uk—電壓采樣值。

　　·電流測量(有效值)計算式
　　
　　

式中：I－電流有效值，n－每周期采樣點數，ik－電流采樣值。

　　·單元件有功功率計算式

式中： P－單元件有功功率，n－每周期采樣點數，uk－元件上電壓采樣值，ik－元件上電流采樣值。

　　·單元件無功功率計算式

式中：Q－單元件無功功率，n－每周期采樣點數，uk－元件上電壓采樣值，ik－元件上電流采樣值(移相后)。

　　·三相四線三元件有功功率計算式：

式中：PS－三相有功功率，Pk－(i=A,B,C)各相有功功率。

　　·三相四線三元件無功功率計算式：

　　式中：QS－三相無功功率，Qk－(i=A,B,C)各相無功功率。

　　數字濾波的設計

　　數字濾波器運算結構的不同，將會影響系統運算的精度、誤差、速度和經濟性等性能指標。在一般情況下，都要求使用盡可能少的常數乘法器和延遲器來實現系統，并要求運算誤差盡可能小。我們主要采用FIR結構的滑動平均濾波器，滑動平均濾波器的Z變換為：