En réponse aux problèmes de faible précision de mesure et de coût élevé des appareils d'étalonnage de compteurs triphasés traditionnels, UBS a développé un appareil d'étalonnage de compteurs triphasés multifonctionnel. Le circuit matériel de l'appareil comprend principalement un circuit de commutation de plage d'échantillonnage de tension et de courant, un circuit de commande de relais, un circuit d'horloge, un module de communication série et un circuit d'affichage. Le circuit de commutation de plage d'échantillonnage de tension et de courant convertit les signaux de tension et de courant collectés par les transformateurs de courant et de tension dans la plage de mesure de la puce. Cet appareil est livré avec 4 ports série UART pour la communication, ce qui est pratique pour se connecter à d'autres périphériques. Après avoir reçu le signal, le microcontrôleur affiche les données de tension et de courant collectées sur l'écran tactile capacitif TFTLCD. La conception du logiciel comprend principalement l'initialisation des variables temporaires, la configuration des registres pertinents et la collecte régulière de tension et de courant.
Mots-clés : microcontrôleur ; échantillonnage de tension et de courant ; circuit de commutation de gamme
Contenu:
1.Conception globale du système
2. Conception des circuits matériels
2.1 Système de base
2.2 Circuit de commutation de plage d'échantillonnage de tension et de courant
2.3 Conception du circuit de commande du relais
2.4 Conception du module de communication série
3.1 Conception du programme principal du microcontrôleur
3.2 Programme de traitement de la réception des interruptions du port série
4. Résultats des tests et analyse
1.Conception globale du système
Avec le développement des technologies de l'information électronique, le compteur d'énergie à induction traditionnel a une faible précision et une consommation d'énergie élevée, qui ne peuvent plus répondre aux exigences. Les gens ont combiné les technologies logicielles et matérielles pour proposer des compteurs d’énergie électroniques. À l'heure actuelle, la fonction de mesure des compteurs d'énergie triphasés-s'améliore constamment. Afin d'assurer la stabilité des performances de mesure et de la transmission de données à distance, des micro-ordinateurs à puce unique et des compteurs d'énergie triphasés intelligents à transmission à distance sont apparus, qui peuvent réaliser une lecture automatique des compteurs à distance et ont une forte capacité anti--interférence. Compte tenu des problèmes d'affichage LCD et de détection de courant, cet article utilise une puce avec contrôleur LCD pour simplifier la conception du circuit. Par conséquent, cet article étudie le dispositif d'étalonnage de compteur triphasé-pour résoudre le problème selon lequel le dispositif d'étalonnage de compteur triphasé traditionnel-mesure un courant et une tension faibles.
2. Conception de circuits matériels
2.1 Système de base
Les broches d'alimentation de la puce 58, 59 et 60 sont connectées à une tension de 5 V, la broche 54 du processeur est le port de transmission série et la broche 53 est le port de réception série.
2.2 Circuit de commutation de plage d'échantillonnage de tension et de courant
Avec le développement des technologies de l'information électronique, le compteur d'énergie inductif traditionnel a une faible précision et une consommation d'énergie élevée, qui ne peuvent plus répondre aux exigences. Les gens ont combiné les technologies logicielles et matérielles pour proposer des compteurs d’énergie électroniques. À l'heure actuelle, la fonction de mesure des compteurs d'énergie triphasés-s'améliore constamment. Certains compteurs d'énergie triphasés bidirectionnels - accèdent aux registres via des interfaces pour mesurer la valeur effective de chaque tension phase et puissance réactive ; étant donné qu'il ne s'agit plus d'une simple mesure numérique, les concepteurs appliquent des puces au compteur pour réaliser -une analyse en temps réel des données de forme d'onde de courant et de tension, une mesure et un jugement de la taille de la charge résistive. Afin d'assurer la stabilité des performances de mesure et de la transmission de données à distance, des compteurs d'énergie triphasés à transmission à distance intelligents basés sur des micro-ordinateurs à puce unique ont vu le jour, qui peuvent réaliser une lecture automatique des compteurs à distance et ont une forte capacité anti--parasitage ; Les compteurs d'énergie triphasés-basés sur-micro-ordinateurs à puce unique peuvent mesurer l'énergie apparente et disposer de fonctions de mise à niveau de la mémoire flash. Ces dernières années, l'utilisation de puces dans les compteurs est devenue une tendance. Compte tenu des problèmes d'affichage LCD et de détection de courant, cet article étudie un dispositif d'étalonnage de compteur triphasé -pour résoudre le problème de la mesure de faible courant et de tension dans les dispositifs d'étalonnage de compteur triphasé traditionnels-.
2.3 Conception du circuit de commande du relais
Lorsque le port E/S de la puce d'entraînement produit 5 V, le courant circule à travers la bobine du relais de sortie auxiliaire et le commutateur K10 est tourné sur 4 pour produire une tension stable.
2.4 Conception du module de communication série
La puce est utilisée dans la conception matérielle et est connectée aux broches PA2, PA3, PA9 et PA10 du contrôleur pour la communication série, où PA2 et PA3 sont utilisés pour l'envoi et PA9 et PA10 pour la réception. La borne 5 de J4 est la borne de terre et les bornes 2 et 3 correspondent aux interfaces PA9 et PA10.
3.Conception de logiciels
La conception logicielle du dispositif d'étalonnage du compteur triphasé-adopte le principe de conception modulaire pour afficher les données collectées sur l'écran tactile capacitif. En raison des limitations d'espace, seuls le programme principal du microcontrôleur et le programme de traitement de réception des interruptions du port série sont décrits.
3.1 Conception du programme principal du microcontrôleur
Tout d’abord, désactivez les interruptions globales, puis initialisez divers paramètres et ports IO et configurez les registres concernés. Après avoir démarré l'échantillonnage complet, le microcontrôleur effectue le traitement des données et affiche enfin les données de tension et de courant sur l'écran tactile.
3.2 Programme de traitement de la réception des interruptions du port série
Une fois que le microcontrôleur ouvre l'interruption et reçoit un caractère, une interruption de fin de réception est générée. La fonction de réception enregistre les données dans le tampon variable et le compteur est réduit de 1. Définissez la valeur initiale de sur 1. Si le compteur est égal à 0, exécutez la fonction de rappel ; si le compteur n'est pas égal à 0, le microcontrôleur attend la prochaine réception.
4. Résultats des tests et analyse
La plateforme de test a été construite avec le matériel et les logiciels conçus. La source d'alimentation standard programmable triphasée-était l'objet de mesure. Trois ensembles de données ont été saisis pour les tests.
À partir des données ci-dessus, on peut voir qu'en modifiant la valeur initiale de la source d'alimentation, l'erreur de chaque ensemble de données obtenues est très faible. L'appareil peut réaliser la mesure précise du compteur triphasé-, qui répond aux attentes de conception.
5. Conclusion
La conception principale de cet article est un dispositif d'étalonnage de compteur triphasé-et un courant précis à 4 décimales, ce qui constitue un dispositif d'étalonnage idéal pour les utilisateurs de systèmes électriques.