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单相电子式预付费电度表设计

作者:高素玲 张天鹏时间:2013-02-27来源:电子产品世界

  引言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/142468.htm

  作为工具,在国民经济各部门中得到广泛的应用。长期以来,使用的都是机械式感应,它耗电多、笨重、需要手工抄表、防窃电性能低,很难满足现代化对的要求。因此随着微电子技术的迅猛发展,微控制器和大规模集成电路在领域的广泛应用,使电能表的技术水平和性能得到长足的发展,电能表也由过去的机械感应式电能表,发展到机电脉冲式、电子式。

  系统总体设计

  单相电子式预付费系统主要包括预付费系统和电能计量系统两部分。预付费系统主要是利用IC卡实现先付费,后用电;电能计量系统完成电能计量、电能值显示掉电保护等功能。电能计量系统设计大体框图如图1所示。  

 

  电度表工作原理及硬件电路

  有功电能测量的基本原理

  在测量电能功率时,不能直接对220V的交流电压和负载上的电流直接进行功率计算,而应该对电流和电压进行采样处理得到功率再经过频率转换输出,CPU再对脉冲累计计数,即可得到电能。

  本设计采用BL0932B电能计量芯片,芯片内部包含了四象限模拟乘法器、积分器、电压/频率转换器VFC、计数器(分频器)及控制器,它能将正弦电压和电流相乘后,转换为频率输出。只需对输出脉冲累计计数,便可得到电能。

  在正弦稳态的情况下,正弦电压和电流分别为:
         

  式中,u为交流电压瞬间值,i为交流电流瞬时值,U为交流电压有效值,I为交流电流有效值,为电流电的角频率,为电压电流的相位差。

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关键词: 电度表 电能计量

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