תקציר : מתוך כוונה לחסרונות של כיול השגיאות של המונה החשמלי בשיטת הפולסים, הוצגה סכימה של מד חשמלי תלת- אינטליגנטי לפי שגיאת כיול בשיטת הספק. מהיבטי התוכנה והקשיח-, הסכימה הספציפית של היישום שלה נותחה.
מילות מפתח: מד כיול שיטת הספק; מד תלת פאזי אינטליגנטי
תוֹכֶן:
4. עיצוב חומרה
4.1 מודול דגימת מדידה
4.2 מודול אינטראקציה עם מחשב אנושי{{1}
תכנון כיול השגיאות הקיים של מונים חשמליים הוא צבירת הספק וכיול השגיאה על ידי ספירת הפולסים הנפלטים משבב המדידה. שבב המדידה אינו תומך בתקשורת לקריאת הנתונים הבסיסיים הרלוונטיים של הספק. מאמר זה מספק פתרון למדדים חשמליים חכמים תלת-פאזיים המכיילים שגיאות לפי שיטת הספק. שיטת ספירת הדופק המקורית משתנה לשיטת התקשורת כדי לקרוא את נתוני המדידה הבסיסיים כדי להשיג כיול שגיאות.
2.ארכיטקטורה כוללת
המונה החשמלי מורכב משבעה חלקים: מודול דגימת מדידה, מודול אינטראקציה עם מחשב אנושי-, מודול ניהול תקשורת, מודול ניהול צריכת חשמל, מודול פלט דופק, מודול ניהול אחסון ומודול MCU.
3. שבב ליבה
מד חכם לכיול שיטת הספק תלת-שלבי כולל בעיקר את שבב הבקרה הראשי ואת שבב המדידה. שני סוגי השבבים מחליפים נתונים דרך ממשק 4 ליבות סטנדרטי של תקשורת SPI.
שבב המדידההוא שבב מדידה-בדיוק חד-רב-פאזי רב-תפקודי עם ממשק תקשורת SPI. שלושה 22{10}ביט ADCs. תומך בטווח דינמי של 5000:1. ניתן לקבל את ההספק הפעיל וההספק התגובתי של שני ערוצי מדידה בו זמנית. הוא תומך בפלט פעיל, תגובתי, כוח לכאורה ואנרגיה חשמלית, ויכול להשיג בו זמנית את הערך האפקטיבי של שלושה ערוצי ADC ואת התדר של ערוץ המתח. תומך בתקשורת SPI (כולל תקשורת SPI תלת-ותקשורת SPI ארבעה חוטים) ותקשורת UART.
שבב הבקרה הראשיהוא MCU אולטרה-נמוך 32-ביט עם זיכרון הבזק של 128kB, RTC, LCD, USB, פונקציות אנלוגיות ו-10 יציאות טוריות. טווח אספקת הכוח ההפעלה הוא 1.65 ~3.6V (ללא BOR) או 1.8 ~3.6V. ניהול השעון משתמש במתנד קריסטל של 1~24 מגה-הרץ, מתנד 32kHz עבור RTC מכויל, RC פנימי של 16 מגה-הרץ -קצוץ במפעל, RC פנימי של 37kHz הספק נמוך-, RC פנימי רב- בהספק נמוך 65.2kHz, P~LL שעון המעבד ו-USB (48 מגה-הרץ).
4. עיצוב חומרה
4.1 מודול דגימת מדידה
מודול דגימת המדידה כולל שלושה-מודולים של מעגלי דגימת פאזות A, B ו-C. מודול מעגל דגימת הפאזות B- משמש כדוגמה לתיאור ספציפי. עקרונות העיצוב של שני המודולים האחרים זהים.
מודול מעגל הדגימה של ערוץ B- כולל מעגל דגימה של מנגן מנגן ומעגל דגימה מחלק נגד מתח-. ממיר AD של שבב מדידת הפאזות B- משמש לדגימת זרם לולאת הנחושת B-פאזה ומתח הפאזה B- בהתאמה, והאות ההפרש האנלוגי מומר לאות דיגיטלי. לאחר מכן, נתוני המדידה של-נתוני המתח, הזרם וההספק בזמן אמת של שלב B-נמדדים באמצעות האלגוריתם שבתוך שבב המדידה. שבב המדידה והשבב הראשי מממשים את האינטראקציה בזמן אמת של נתוני המדידה באמצעות ערוץ קו הנתונים של 4 ליבות SPI.
4.2 מודול אינטראקציה עם מחשב אנושי{{1}
מודול האינטראקציה עם-האדם כולל שלושה מצבי אינטראקציה של-מחשב.
(1) נורית ה-LED מהבהבת. להיות תמיד דלוק זה מצב, ולהיות תמיד כבוי זה גם מצב. תדרי מהבהב שונים תואמים מידע פנימי ומצבים שונים של המונה.
(2) קוד מקטע ה-LCD מציג תכנים שונים. זה יכול להציג מידע כגון כוח, סמלים וכו '.
(3) אינטראקציה מרכזית. על ידי לחיצה על מקשים, ניתן להפוך את מסך ה-LCD, ניתן להחליף תוכן תצוגה שונה וכו'.
מתוך כוונה לחסרונות של שיטת הדופק המסורתית לכיול שגיאות מד, מאמר זה מציע תוכנית לכיול השגיאה של מד תלת- אינטליגנטי המבוסס על שיטת ההספק, המשנה את ספירת הדופק לקריאת תקשורת של נתוני מדידה בסיסיים; המד מורכב משבעה מודולים כולל דגימת מדידה ואינטראקציה אנושית-במחשב. שבב הליבה כולל שבב מדידה-בדיוק גבוה ו--הספק נמוך במיוחד של 32-bit MCU, המתקשרים דרך ממשק SPI; במונחים של עיצוב חומרה, מודול דגימת המדידה מדגימה ומחשבת נתוני-זמן אמת באמצעות מנגן-שאנט נחושת ונגדים לחלוקת מתח-, ומודול האינטראקציה בין אדם למחשב מממש אינטראקציה של מידע ובקרת פעולה בשלושה מצבים: מהבהב LED, תצוגת LCD והפעלת לחצן.