⑴ 电子式电能表什么品牌
电子式电能表是通过对用户供电电压和电流实时采样,采用专用的电能表集成电路,对采样电压和电流信号进行处理并相乘转换成与电能成正比的脉冲输出,通过计度器或数字显示器显示。
电子式电能表
[1]
与机械式电能表相比有明显优势。例如防窃电能力强,计量精度高、负荷特性较好、误差曲线平直、功率因数补偿性能较强、自身功耗低,特别是其计量参数灵活性好、派生功能多。由于单片机的应用给电能表注入了新的活力,这些都是一般机械表难以做到的。但是早期的电子式电能表也有一些明显的不足,如工作寿命较短、易受外界干扰、工作可靠性不及机械式电能表等。
[编辑本段]电子式电能表特点①功能强大,易扩展。一只电子式电能表相当于几只感应式电能表,如一只功能全面的电子式多功能表相当于两只正向有功表、两只正向无功表、两只最大需量表和一只失压计时仪,并能实现这七只表所不能实现的分时计量、数据自动抄读等功能。同时,表计数量的减少,有效地降低了二次回路的压降,提高了整个计量装置的可靠性和准确性。
②准确度等级高且稳定。感应式电能表的准确度等级一般为0.5~3.0级,并且由于机械磨损,误差容易发生变化,而电子式电能表可方便地利用各种补偿轻易地达到较高的准确度等级,并且误差稳定性好,电子式电能表的准确度等级一般为0.2~1.0级。
③启动电流小且误差曲线平整。感应式电能表要在0.3
%ib下才能启动并进行计量,误差曲线变化较大,尤其在低负荷时误差较大;而电子式电能表非常灵敏,在0.1
%
1b下就能开始启动并进行计量,且误差曲线好,在全负荷范围内误差几乎为一条直线。
④频率响应范围宽。感应式电能表的频率响应范围一般为45~55hz,而电子式多功能表的频率响应范围为40~1000hz。
⑤受外磁场影响小。感应式电能表是依据移进磁场的原理进行计量的,因此外界磁场对表计的计量性能影响很大。而电子式电能表主要依靠乘法器进行运算,其计量性能受外磁场影响小。
⑥便于安装使用。感应式电能表的安装有严格的要求,若悬挂水平倾度偏差大,甚至明显倾斜,将造成电能计量不准。而电子式电能表采用的是电子式的计量方式,无机械旋转部件,因此不存在上述问题,另外它的体积小,重量轻,便于使用。
⑦过负荷能力大。感应式电能表是利用线圈进行工作的,为保证其计量准确度,一般只能过负荷4倍;而电子式多功能表可达到过负荷6~10倍。
⑧防窃电能力更强。窃电是我国城乡用电中一个无法回避的现实问题,感应式电能表防窃电能力较差。新型的电子式电能表从基本原理上实现了防止常见的窃电行为。例如,ad7755能通过两个电流互感器分别测量相线、零线电流,并以其中大的电流作为电能计量依据,从而实现防止短接电流导线等的窃电方式。
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⑵ 怎样设计一个用ADE7755和用AT89S51的单片机设计出一个电能表
随着电力的需求越来越大,不同时间段用电量不均衡的现象日趋严重。为了合理地调控电力负荷和节约能源,电力公司已开始鼓励使用多费率电能表。传统的多费率电能表一般采用机械转盘式计量方式,计量精度随机械磨损而降低,时段设置单一,人工抄表劳动强度大,且偶有窃电情况发生等诸多弊端。本文给出基于AT89S52单片机一种新型多费率单相电能表设计,采用AD7755电能计量芯片,电能计量准确。该电能表具有分时段计量,液晶显示,自动回抄,时段设置灵活,时间校正及时,新颖的防窃电,功耗低的特点。并对该电能表实验测试数据进行性了误差分析,指出电能计量中减小与消除误差的方法。
1硬件电路设计
1.1总体结构
基于AT89S52单片机完成多费率单相电能表的设计,AT89S52有以下功能,8k字节Flash闪速存储器,三级加密程序存储器,256字节内部RAM,32个可编程I/O口线,3个16位定时/计数器,一个6向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路,两种低功耗电工作方式。是一个比较适合于以开关量信号输入检测的性价比较高的8位单片机。电能表硬件设计主要包括六大模块,电压和电流检测电能计量电路AD7755模块,串行存储与看门狗X25045电路模块,HT1621液晶显示电路模块,串行时钟S3530A电路模块,
RS485总线通讯电路模块,防窃电检测电路模块,总体结构如图1所示。
图1:系统总体结构框图
1.2电能计量
单相电能计量采用美国ADI公司的AD7755低功耗芯片实现。AD7755内部除了ADC和滤波、相乘电路外都采用了数字电路,有效的消除了尖脉冲等干扰信号,使得它在恶劣的环境条件下仍能保持极高的正确度和稳定性。对单相回路中的电压、电流信号采样,计算出功率并积分将其转换为电能脉冲输出,CPU对来自AD7755输出端CF的脉冲进行计量,计算出电能表的累计用电量。电能与脉冲的关系为:W=M/C,式中的W为电能,单位为千瓦时,M为脉冲累计个数,C为电表脉冲常数,选取C=1600,每千瓦时为1600个脉冲。
1.3RS485通讯MAX487芯片实现多费率电能表的RS485通讯控制
MAX487芯片具有RS485通讯协议,可以带下位机128个、传输间隔大于1km、传输速率达250kb/s。电能表通过RS485总线与用电治理计算机相连,每只电能表都有一个确定的唯一的八位十六进制的表号,初次安装,电工需要把用户信息与表号记录后输进用电治理计算机中,完成用户与治理计算机的连接。治理计算机采用广播式通讯方式下传时段设置与校时信息,此时不带有地址信息,而电能表中断接收;上位机采用呼唤地址的方式上传信息,即呼唤谁的地址,那只电能表便把信息及其校验码打包向上传送给用电治理计算机,实现电能回抄。MAX487的DE为发送器使能端,DE为1时发送器可以工作,DI为输进端,A、B为输出端。当DE为0时,停止发送输出端为高阻。RE为输进使能端,RE为0时答应接收器工作,A、B为输进端,RO为输出端;RE为1时,接收器被禁止,RO为高阻状态。因此,采用半双工通讯方式,把DE和RE相连然后接AT89S52的P1.4,通过AT89S52的P1.4引脚来控制收发工作状态。
1.4串行存储器
串行存储器采用美国XICOR公司的X25045低功耗芯片,它具备看门狗定时器WTD、电源电压监控和具有512字节的串行E2PROM存储器三种功能。WTD可以设置为200ms、600ms、1400ms喂狗定时间隔,软件编程写进X25045中。在程序正常运行期间,WTD在定时间隔内收到触发信号,确保程序正常运行,一端WTD在定时间隔内没有收到触发信号,X25045便通过RESET引脚输出一个高电平信号,触发电能表复位来防止程序跑飞。X25045作为串行存储芯片,512字节分别用于存储电能表编码,多费率时段设置,上月和当月分时段的峰、平、谷电量和总累计电量等信息,存储次数可改写十万次,数据可保存一百年,它与AT89S52可采用SPI协议总线接口相连。
1.5时钟电路
时钟电路采用S3530A芯片完成,它是一种支持I2C总线的低功耗时钟芯片,它按照CPU经RS485通讯接收校时的数据来设置时钟和日历,靠自身的振荡继续走时。在S3530A的Xin和Xout引脚之间跨接32.768kHz的晶体器振荡器。它通过两线式与CPU连接,SDA脚和SCL脚分别接AT89S52的P2.0和P2.1,并有两个中断报警引脚可设置为输出秒或分同步脉冲,向AT89S52提供周期为1秒的中断信号,单片机系统将根据该信号通过I2C通讯接口读取当前的时间,计算出该时刻所属的时段,实现多费率电能表的分时段计量电能。该时钟电路带有备用锂电池,正常工作时有电源Vcc供电,同时给3.6V锂电池充电;当出现停电时,自动切换锂电池为时钟电路供电,即使停电时钟走时也正确。
1.6液晶显示
采用HOLTEK公司HT1621的LCD显示驱动芯片,实现十六位LCD数字显示。HT1621是具有128段(32×4)内置存储器的LCD驱动器,它片内包括控制与计时电路、显示RAM、LCD驱动及偏置、监视定时器等,采用了48脚SSOP封装,具有体积小和功耗低的优点,非常适合于应用电能表中,其接口电路和外围电路简单,它和AT89S52之间采用串行接口,只需三根线。AT89S52的P2.4、P2.5、P2.6分别接到它的CS片选、WR写答应、DATA串行数据三个引脚上,来控制刷新显示RAM缓冲区。另外应用中,在VDD、VLCD间接一个20kΩ可调电阻,用来调节LCD显示对比度,调节电阻,使得VDD=5V,VLCD=4V对比度较好。
1.7防窃电检测等
记录电能表接线端子盖被人为打开的次数而分析是否窃电。电能表被安装好后将表壳打上铅封,用户不能私自打开电能表接线的表盖破坏铅封,否则属于窃电行为。因此我们采用霍尔传感器,检测接线端子盖是否被打开。假如接线端子盖被打开,AT89S52的P1.6引脚的电平变化,就检测到开盖一次,记录表的接线端子盖被人为打开和破环的次数,判定是否有窃电发生,当发现有窃电现象时,给出报警、断电并及时上传到上位治理计算机。实践证实该新奇的防窃电技术有效的防止窃电情况发生,效果较好。检测电路框图如图2所示。
图2:防窃电检测框图
掉电保护电路,用AT89S52的P1.7输进引脚检测掉电信号,当系统正常工作是P1.7位高电平,当忽然发生断电时,P1.7变成低电平,采用查询方式检测到P1.7的变为低电平后,将进进掉电保护程序。电源电路中有个大滤波电容1000uf/25v,当掉电后能维持系统十多秒的工作时间,确保电能表存储好重要数据。光电隔离电路,在系统中AD775的脉冲输出端,继电器控制端,RS485通讯端分别使用了4N35光电隔离器。通过光的耦合作用传递电信号,把干扰源和易受干扰的部分隔离开来,进步系统抗干扰的能力。
2软件程序设计
2.1软件程序资源分配
多费率单相电能表软件程序共包括初始化及主程序,X25045读写程序,RS485串行通讯处理程序,中断处理程序,定时器处理程序,HT1621显示控制程序,电能分时段计量与掉电处理程序,系统自检与软件抗干扰处理八大程序模块。系统的中断资源分配为INT0中断用于AD7755脉冲检测,INT1用于秒同步检测,定时器T0用于定时100ms,T1未使用,T2用于串行通讯程序波特率发生器,串行口中断设置为RS485异步通讯接收中断。
2.2程序模块的设计
电能表的工作过程主程序模块如图3所示,每次上电要进行初始化,初始化包括对AT89S52单片机定时器、串行口、中断等工作方式的设定,写进串行存储芯片X25045的控制字,串行时钟芯片S3530A控制字,串行液晶驱动芯片HT1621控制字。新电能表的初次工作要对X25045初始值设定,包括电能表表号的设置,时段的设置,时钟的设置,存储地址的分配等。本系统设置了三个时段,单片机每秒从时钟芯片S3530A中读取时钟值,然后根据串行存储芯片X25045中预先设置好的时段,分析该时刻属于哪个时段,根据相应的时段把电能存储AT89S52的RAM存储器中,然后电能每累计够1度便写进到X25045相应的地址中。16位液晶显示器轮流显示时段与电能信息。若有通讯请求将采用中断方式与上位机进行数据通讯。若停电,将执行掉电保护程序。其它程序模块流程图略。
图3:主程序流程图
测试结果
该电能表在淄博贝林电子有限公司进行了误差测试和运行试验,上位计算机完成用电治理时段设置,设置三个费率时段,第一时段00点00分点到06点30分,为谷电量时段,第二时段06点30点到22点30分,为峰电量时段,第三时段22点30点到24点00分,为平电量时段。费率时段设置由电力供电公司根据国家政策规定设定到计算机治理系统中,通过RS485串行通讯传送到电能表中,并存储于X25045中。每月峰、平、谷、累计电量存进电能表中,并打包传送到上位计算机治理系统,通讯波特率设为9600bit/s。用0.1级标准电子式电能表校验台作为标准表,该多费率电能表为被测表,贝林电子有限公司针对不同负荷的情况下进行测试,限于篇幅仅列出负荷为5KW时的实测数据如表1所示。测试结果表明该复费率电能表误差小于1%,属于1.0级标准。经实验得知减小电能计量误差方法,一是通过调节AD7755的匹配电阻调整到精确值;二是该匹配电阻阻值要求随温度变化阻值变化较小;三是在电能计量过程中,在时间段的切换时,计量电能的尾数部分不足0.01度的电能计进下一个时间段中,避免了不足0.01度的电能丢失而造成累计电量有误差。
表1:标准表与被测表丈量值符合5KW
结束语
多费率电能表根据不同的时段设置,实现电能分时计量,采用RS485串行通讯,实现电量自动回抄,实时校时。该电能表经淄博贝林电子有限公司生产表明,设计技术新奇,计量正确,走时精确,时段设置灵活,防窃电设计新奇,各项技术指标均达到国家多费率电能表的技术标准,具有广阔的应用远景。
本文作者创新点在于采用AD7755电能计量芯片计量正确;串行X25045存储灵活可靠,串行时钟S3530A走时精确,RS485总线传输可靠性高,防窃电新奇设计。采用I2C总线结构多费率单相电能表设计更加公道,具有性价比高的特点
⑶ 电能表中计量芯片旁的晶振起什么作用
我来给你回答,你说的电能表计量芯片旁边晶振起什么作用,我们公司单项电能表计量芯片都是AD7755,三项电能表AD7758计量芯片,计量芯片AD是一个模数转换器,他不像一般的AD模数转换器,比如AD9012,AD0920等都没有晶振。
先和你大概讲一下原理,电能表计量芯片它不是一个单纯的AD模数转换器,计量精度要求很高 [ 1:分辨率 2:转换误差 3:转换精度 4:转换时间 ]。
AD7755计量芯片内部集成 [ 1:乘法器,2:累加器,内部有很多寄存器 ]相当于一个处理器。 不知道楼主有没有接触过单片机,AD7755计量芯片相当于一个处理器。
AD计量芯片本身属于大规模集成电路相当于好多部件的协同工作需要给他们提供一个先后工作的时序安排这个时间是由晶振提供的,计量芯片才能输出脉冲。
⑷ 你能把你说的哪种方法说得更清楚些吗
兄弟不是我不告诉你,电能表的种类很多的,我做电表行业4年了,从单相电能表,和机械式的都有几百种,不过电能表的核心,计量单元的话,都是换汤不换药的都是一个原理,因为不同的设计工程师他们设计的方案不同,原理都一样都是为了计量,
我就和你说最常规的电能表包括华立计数器式电能表,有很多计数器电能表为了节约成本,没有用变压器,用的是一个电容和一个电阻,组成了阻容降压,从而把变压器给取代,降低了成本,计量是怎么计的,这里我简化的说一下,不可能把220V电输入到计量芯片里面进行计量吧,计量芯片是AD7755是个数模转换芯片,把电压电流,分成两路,送入计量芯片AD7755里面进行处理,然后成脉冲输出来驱动计数器,液晶式电子表都有CPU单片机,把检测到的脉冲通过CPU处理后送入存储。
前面我们说了,把220v电压和电流输入到计量芯片进行计量,是不现实的,这里他们就采用了把电压等效成小的电压信号送入到AD7755计量芯片里面,电压是怎么样等效的那,就是通过电阻分压,电阻串联R1R2R3R4分压所以这里,我们窃电就要把他的分压网络电阻改大,它们是成反比的电阻容量越大越慢,出厂的时候都设定在+ -%多少的,电流也一样通过锰铜片进行分流的。
⑸ 单片机这个题目怎么做
课程设计啊,超过十分钟的题你让我们情何以堪啊。
仅作为指导:
1.作为单片机基础,主芯片AT89C52使用方法你应该了解
2.AD模拟信号的模块 AD7755 的使用方法参照参考书例题,进行套用。(控制程序可以观摩)
3.要求用并行通信。(指定很细了 很古典的方式,以前我用数字模块 所用的串行通信完全不一样 不过比并行先进)
4.SMC1602A使用方法 设计LCD屏 显示/翻屏 只显示数字即可 构想一下显示规则 位数,尽可能减少工作量
5.PROTEL用法
6.根据框图进行软件设计 然后编写主程序 对按键等指令进行响应。
7.制作实物 调试
一个人做多辛苦啊!这是分成好几部分后几个人合作的小项目,你自己看SMC1602A的说明书 学吧。可参照类似功能的模块。
以上回答你满意么?
⑹ 求基于AD7755的三相式电子式电能表原理
最近工作很忙,就简单的给你讲一下把,说的太深奥你也不懂,我们公司以前研发过单项式电能表用的也是AD7755模数转换芯片,这是常规的,就给你说一个简单的单项电子式计数器电能表原理
机械式的计数器,和国网智能单项液晶电能表很简单,主芯片就是一个计量芯片,现在一般电能表的计量芯片用的都是
AD7755计量芯片,计量芯片有双通道输入,
A:通道是电压采样输入,
是把交流220V电压通过电阻分压网络给等效成微小电压信号输入到AD7755计量芯片A 通道进行处理。
B:通道是电流采样输入,
把电流通过锰铜片风流,电流通过锰铜片等效后也输入到计量芯片B通道进行处理。
计量芯片内部,有累加器,乘法器,芯片是一个数模转换芯片,
电压,电流等效后输入到AD7755计量芯片内部处理好,成脉冲,然后再送进内部累加器,累加到8个脉冲后内部使能脚去推动计数器,进行驱动,5A的电能表是8个脉冲0.1度电
基本原理就这样,的很多电能表厂家都用AD7755精度高,误差范围很宽,
国网液晶电能表也是这样的,液晶内部还有一个主单片机把AD7755的发出来的脉冲送给单片机然后单片机在送给存储,在送到液晶去显示,
三项的话我们公司是最早2004年的时候开发过三项电子式电能表,用三个AD7755,内部和单项是一样的,单项就用一个DA7755吗,三项就是三个吗A相一个B相一个C相一个
就这么简单,不过是比较麻烦的,后来就用7028计量芯片内部有三个通道
应该明白了把
⑺ 单片机学的比较好的能给看一下这个题目怎么做吗
课程设计啊,超过十分钟的题你让我们情何以堪啊。
仅作为指导:
1.作为单片机基础,主芯片AT89C52使用方法你应该了解
2.AD模拟信号的模块 AD7755 的使用方法参照参考书例题,进行套用。(控制程序可以观摩)
3.要求用并行通信。(指定很细了 很古典的方式,以前我用数字模块 所用的串行通信完全不一样 不过比并行先进)
4.SMC1602A使用方法 设计LCD屏 显示/翻屏 只显示数字即可 构想一下显示规则 位数,尽可能减少工作量
5.PROTEL用法
6.根据框图进行软件设计 然后编写主程序 对按键等指令进行响应。
7.制作实物 调试
一个人做多辛苦啊!这是分成好几部分后几个人合作的小项目,你自己看SMC1602A的说明书 学吧。可参照类似功能的模块。
⑻ 刷卡电表怎么读
刷卡式电表所指的应该是感应式IC卡智能电表。电表本身的读卡方式是持IC卡在感应区刷非接触式IC卡(简称刷卡),即可合闸供电,供电后将卡拿走。而电量使用量的读取是在刷卡激活的同时会在液显屏上显示。
感应式IC卡使用步骤:
用户持感应式IC卡到供电部门交款购电,供电部门用售电管理机将购电量写入IC卡中,用户持IC卡在感应区刷非接触式IC卡(简称刷卡),即可合闸供电,供电后将卡拿走。当表内剩余电量等于报警电量时,拉闸断电报警(或蜂鸣器报警),此时用户在感应区刷卡即可恢复正常,此时用户在感应区刷卡即可恢复供电;当剩余电量为零时,自动拉闸断电,用户必须再次持卡交费购电,才可以恢复用电。
感应式IC卡智能电表主要特点:
A.采用非接触式IC卡技术,防水、防潮、防尘、抗磨损、抗外界电磁攻击。
B. 采用LCD显示。
C.单片机及非易失性IC存储器等采用进口元器件,保证了产品的可靠性、易用性和安全性。
D.不同用户的IC卡在相互的电能表中不起作用。
E.不同供电部门的IC卡不能通用。
F.IC卡双向传递数据,通过IC卡回传表内用电数据,方便管理。
G.当有反接窃电时,同样记录用电,具有一定的防窃电功能。
H.一卡通电表还具有一卡通技术,一张非接触式IC卡可供5个电能表或其他本公司一卡通智能表使用。
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Meter is the current energy measurement and economic settlement of the main tools, it is right or not directly related to the country's economic interests with the user. With the widespread use of electricity, electricity sector work on electric energy measurement of a higher demand, power meter to bear the features are increasing, currently being used in the inction of universal energy form, as accuracy Di Qi, big error , single function, such as mechanical wear can not overcome the shortcomings, the customer can not meet the electricity demand and electricity enterprises development. As electronic technology, large scale integrated circuits in the power meter has been widely used, powerful, high accuracy and overload strong, stable single-phase electronic energy meter to be expanded and applied power Xitong.
This circuit uses high-precision single-phase energy measurement IC AD7755 to collect user charge, and use the PIC16C63 microcontroller circuit as a whole collected energy control center. First, by AD7755 on power acquisition, the received pulse signal transmitted to the microcontroller PIC16C63 count. Then, use the chips and the PIC16C63 by FM24C04 I2C bus connecting the electricity used by the user real-time data storage. Then, through the LCD display circuit displays the user to use electricity. Finally, the paper introces the mole software design methods can measure pulse, show study, data protection. The results show that: This circuit between measured and calculated there are some errors, but the error is relatively small, no more than 1%. Basically meet the single-phase energy meter reliable, high accuracy, low power consumption, anti-interference capability requirements.
⑽ 谁有ADE7755芯片设计的电能表的完整程序代码
你觉得可能吗,现在智能电表没有程序员会把程序给你的,别做梦了。
对了,AD7755本身就是一款处理器,不要编写代码,内部已经一体化了,就算是用单片机也是读AD7755处理出来的脉冲进行显示的,普通电能表计数器内部就一块AD7755,因为AD7755厂家已经把内部做好了,可以直接拿来用。