新型单相防窃电电子式电能表

作者：时间：2010-05-25来源：网络收藏

随着进入家庭的各类电器越来越多，民用电量剧增，受经济利益的驱使，窃电现象也日益严重[1-2]。而传统的电表不具备监测和预防窃电的能力，因此市场广泛需要防篡改的电能表。
　电能表计量电量，取决于电压、电流、功率因数三要素与时间的乘积，因此，只要改变三要素中的任何1个就能达到窃电的目的。常见的窃电手法主要有欠(失)压法窃电、欠(失)流法窃电、移相法窃电、扩大误差法窃电、绕越计量装置法窃电及高科技窃电等[3]。
1 单相防窃电电子式电能表的工作原理
1.1系统设计
MSP430系列单片机是美国德州仪器公司的一款超低功耗，16位RISC结构的单片机，具有丰富的外围模块和灵活的时钟源，其中数字控制振荡器DC0可使器件从低功耗模式迅速唤醒，16位计数器和常数发生器使MSP430系列微控制器能达到最高的代码效率。这些特性特别适合电池供电，可大大延长电池寿命。MSP430F42x系列单片机配置有3个独立的24位Σ-Δ模数转换器，是适用于测量和计算二线或三线制的单相电能表的微控制器[4]，其构成的单相防窃电电子式电能表的功能框图如图1所示。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/173332.htm

1.1.1 电源管理
　图1中，除电池外，电源表的电源供给由两部分组成：一是由火线和零线的主电压提供电源，另一部分是供电CT从电流上取得提供电源,当进行移除主电压窃电时，电能表仍进行正常计量。电源管理的电路图如图2所示。

1.1.2 LCD显示
MSP430F42x内部具有LCD驱动器，最多可驱动显示128段码，能很好地完成LCD显示功能，无需再扩展LCD驱动器,只要直接将液晶的各个脚与MSP430F42x对应的LCD驱动输出脚相连即可。
1.1.3 通信接口
　 MSP430F42x具有1个硬件通用异步/同步接收发送外围模块（USART0），用于串行数据通信。MSP430F42x单相防窃电电子式电能表可选择光学通信接口、RS-232/RS485接口或者两者兼有。
1.1.4 脉冲输出
脉冲输出用来校表及计量，脉冲输出的电路由普通I/O加光耦隔离实现。
1.1.5 带温度补偿的实时时钟RTC
实时时钟RTC可由单片机内部的定时器实现。内部的温度传感器可方便地实现温度的测量，实现对实时时钟RTC的温度补偿。