基于ade7758的多功能电参数测量模块设计

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1、北京交通大学硕士学位论文基于ADE7758的多功能电参数测量模块设计姓名：韩钊申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：魏学业20080501中文摘要摘要：多功能电参数测量模块是对电力线中传输的电力信号进行实时测量的装置，它不仅可以测量传输的电压、电流值，而且可以测量有功、无功、视在功率、功率因数以及谐波成分等，对电力部门和用户都具有重要的实际意义。本论文针对用户的需求，对电参数测量的多功能实现以及精度提高进行了深入的研究。首先介绍了电测量理论及仪器技术的发展情况，对目前常用的多种电参数测量技

2、术在计量精度、成本以及可靠性等方面进行了分析比较，随后根据系统的技术要求和功能特点确定了一种电参数测量模块的总体设计和实现方案。硬件设计部分重点研究了如何简化电路、降低设备成本并能够实现多功能及高精度计量，采用高性能电能计量芯片取代了传统的采样电路进行电能的测量，并在设计时采用集成化元件简化外围电路，选用低功耗单片机以及集成化非易失性存储器进行参数的管理与储存，在通信上选用RS．485串口，并根据谐波分析的需求以及传输距离与速率的关系确定传输方案。论文的软件设计部分对电能计量芯片结合单片机实现多功能测量

3、的原理进行了阐述，详细介绍了多种电参数的测量方法、数据存储分配以及通信方式。总体设计时注意采用多种抗干扰技术。上位机应用软件使用LabWindows／CVI进行设计，主要分为三部分，其中用户应用界面部分实现实时监测及报警；历史数据部分实现历史数据的定时保存，生成历史数据文件，可以使用户根据文件回溯运行状态；数据分析部分通过分析下位机提供的参数，实现了一般情况下采用集成计量芯片不便实现的谐波分析及三相不平衡度测量问题。经调试本文设计的电参数测量模块实现了多种报警功能以及多种电参数的测量，在达到高测量精度的

4、基础上同时降低了仪器体积，本设计构成的电参数测量系统精度高，功能多，成本低，在可靠性加强之后会得到很好的应用。关键词：电参数测量：电能计量芯片；谐波分析；LabWindows／CVl分类号：TP216；TP274+．2ABSTRACTABSTRACT：MultifunctionalElectricalParametersMeasuringModuleistheinstrumentusedforreal—timemeasuringelectricalsignalofelectricitytransmiss

5、ionlines．Itcallmeasurethetransmissionvoltageandcurrentvalues，andalsocarlmeasllretlleactive，reactiveandapparentpower,powerfactorandharmoniccomponents，etc．Themodulehaspracticalsignificancetotheelectricitysectorandusers．Thisthesisaimstotheneedsofusers，condu

6、ctsanin．depthstudyonhowtorealizemultifunctionandimprovetheaccuracy．Firstthethesisintroducesthetheoryofelectricalmeasuringandthedevelopmentofinstrumentstechnology,comparativelyanalyzesthecurrentcommonlyelectronicparametersmeasuringtechnologiesinthemeasure

7、mentaccuracy,costandreliability,andthenconfirmsanElectricalParametersMeasuringModule’Soveralldesignandrealizationoftheprogramunderthetechnicalreqmrementsandfeatures．Hardwaredesignpartfocusonhowtosimplifycircuit，lowerequipmentcosts，realizemulti—functional

8、andhigh．precisionmeasurement．Hlgh’performanceenergymeasurechipisusedtoreplacethetraditionalsamplingcircuittomeasurepower,andmanyotherintegratedcircuitssimplifytheextemalcircuit．Thedesignselectslow—powerMCUforparametersmana