針對現(xiàn)有電力儀表存在信號采集精度低,數(shù)據(jù)傳輸方式落后的特點,開發(fā)了一款集成無線通信功能的電力儀表;該儀表的硬件由供電電源、電量采集與計量單元、通信單元、控制與存儲單元等組成;采用主控芯片STM32F030和新型數(shù)字式多功能計量芯片V9203,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集處理與本地存儲;MCU通過窄帶物聯(lián)網(wǎng)（Narrow Band Internet of Things,NB-IoT）無線通信模塊將儀表采集到的數(shù)據(jù)上傳到OneNET云平臺,實現(xiàn)用戶在遠(yuǎn)程情況下隨時通過前端網(wǎng)頁登錄系統(tǒng)查看每塊儀表電量采集信息,便于監(jiān)測與管理;經(jīng)實驗測試證明,此款電力儀表能夠高效、準(zhǔn)確地采集到電流、電壓、有功功率和功率因數(shù),并將這些數(shù)據(jù)實時上傳至云平臺。 

【文章來源】：計算機測量與控制. 2020年08期

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

智能電力儀表硬件結(jié)構(gòu)圖

此芯片電流電壓采集測量管腳能夠承受最大電壓差為±200mV，通過配置控制寄存器模擬增益與數(shù)字增益使得傳感器輸出信號與ADC滿量程信號匹配。模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，通過調(diào)整延時改變電流電壓信號之間的相位差。V9203采用計算瞬時功率平均值獲得有功功率。通過將采集到的電壓信號做-90°相移再計算瞬時功率平均值獲得無功功率。有功、無功電能計量采用電能累加模式，是通過芯片內(nèi)電能累加寄存器獲得[3]。電能累加即將計算得到的數(shù)值和寄存器中的電能值相加，新的值存到寄存器中。1.2.1 電力儀表電流采樣

電力儀表A路電流互感器電流信號采樣電路如圖3所示，B、C相同理。采用的電流互感器為ZMCT103Z，額定輸入電流5A，額定輸出電流5mA，支持1.2倍長時間輸入，線性度為0.2%，精度為0.4%。A相電流通過電流互感器耦合為對應(yīng)比例的二次側(cè)電流小信號，經(jīng)過負(fù)載電阻R39、R42轉(zhuǎn)換為mV信號，再經(jīng)過阻容低通濾波電路處理后接入到計量芯片管腳。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：2913278