基于ADE7878的低压导轨式电能表设计.pdf

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1、绳代建筑电气jl2固·研究分析·No．3、f“3fS

2、．iaINo27、2(}I2基于ADE7878的低压导轨式电能表设计张丹，沈杰．曲娓(丹东华通测控有限公司，辽宁丹东118009)摘要：采用三相高精度多功能电能计量芯片ADE7878，设计了一款电能计量准确度为0．5S级的高精度导轨电能表。对该导轨电能表的软硬件设计方案作了详细的介绍，实现了对电能的有效利用，达到了节约能源的目的。张丹(1984一)。女。从事电气仪表技术研关键词：智能仪表；电能计量芯片；高精度：低压导轨电能表究。中图分类号：TU855文献标志码：B文章编号：1674

3、—8417(2012)034)0014)4动态要求。电压和电流通道为24bit∑一△型模数0引言转换器(AnalogtoDigitalConvertor，ADC)，电压和随着经济的发展和建筑水平的提高，结构复电流有效值在动态范围为1000：1的动态下小杂、功能繁多的高层建筑不断涌现，各行各业对于0．1％，电能有效值在动态1000：1下小于电力的需求也越来越大，电力资源紧缺和用电量0．1％，在动态3000：1下小于0．2％。不均衡的现象非常严重。为缓解我国日趋尖锐ADE7878提供I2C、SPI、HSDC多种数据接口和3的电力供需矛盾，

4、改善用电不均等现象，提倡节个灵活的脉冲输出。专用模数转换器和数字信约用电、提高全国的用电效率、合理利用电力资号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)技术保源已成为当前构建和谐社会的基本国策之一。证了在各种环境和时间条件下的高准确度。面对随之而来的电子多功能电能表需求逐年上除选择合适的测量电能计量芯片，还需重视升等问题，如何做到低成本、高精度、安装方便，电路的设计。一旦电路出现问题，再好的电能计准确记录电能值，削峰平谷，使客户放心使用，是量芯片也无法发挥作用。电路是保证电能准确电能表行业的主要研究课题。度、节约成

5、本、满足电磁兼容和电能表安全使用的重要手段。I设计方案1．1硬件设计采用国内大部分厂家所采用的标准配置型在设计电表时，如不预先在结构、屏蔽、接地导轨式外壳，既方便安装，又能获得详细、准确的等方面考虑其电磁抗扰性能，在后期检测及使用数据，便于了解电能的使用情况，从而限制区域上会带来极大的危害和损失。如电能储存器，若内不必要的电能消耗。因脉冲群等影响使内部印刷电路板发生误动作获得准确的测量数据，电能计量芯片尤为重或复位，造成电表内部记录的电能使用数据错误要。ADE7878是三相高精度多功能电能计量芯或消失，会对相关电力部门造成无法估计的损

6、片，超越了工业上对电能计量0．2级表的精度和失。基于ADE7878的低压导轨电能表应使用稳沈杰(1982一)，男，从事电气自动化产品的软硬件开发。曲娓(1979一)，女。从事电气自动化产品的软硬件开发。堤代建筑电气jl2固0．3、1}I3fSeriaINo27l20l2·6Jf究分析·储器相应的地址中，8bit液晶显示器轮流显示时}段与电能及各种主要电量信息。若有通信请求，voidADE7878一WriteData(unsignedintwReg，un—将采用中断方式与上位机进行数据交换；若停signedcharucLen)电，将执行

7、掉电保护程序。{该设计采用了软件修调的方法来解决电能unsignedchari；ADE7878CS=0；精度误差问题。采用“比差校表法”和“角差修正一SSP1法”，推导求得角差因子K(可由相角=0时测一WriteByte(0x00)；SSP1量得到的无功功率Q与视在功率Js的比值来确一WriteByte((unsignedchar)定)，将有功功率和有功电能的精确度大幅提高。(wReg>>8&0xff))；在提高电能计量精度的同时，合理地减小电表的SSP1WriteByte((unsignedchar)测量误差，不增加成本，不给产品的

8、其他设计带(wReg&Oxff))；来不便。for(i=ucLen；i>0；i一)ADE7878读取写入相关寄存器程序如下：{voidSSPISSPl_WriteByte(Initial[0x55+i—1])；—WriteByte(unsignedcharueData){}ADE7878CS=1；unsignedchari；一for(i=0；i<8；i++)}voidADE7878{一ReadData(unsignedintwReg，un—if((ucData&0xSO)==Ox80)signedcharucLen)ADE7878MO

9、SI=l；{一unsignedchari；elseADE7878CS=0：ADE7878MOSI=0；一一SSP1ADE7878CLK=0：一WriteByte(0x01)；一SSP1ucData<<=1：一WriteB