ZHCAD60B May   2011  – September 2023 MSP430AFE221 , MSP430AFE222 , MSP430AFE223 , MSP430AFE231 , MSP430AFE232 , MSP430AFE233 , MSP430AFE251 , MSP430AFE252 , MSP430AFE253

 

  1.   1
  2.   使用 MSP430AFE2xx 实施单相电子电表
  3. 商标
  4. 引言
  5. 方框图
  6. 硬件实现
    1. 4.1 电源
      1. 4.1.1 电阻电容 (RC) 电源
      2. 4.1.2 基于开关的电源
    2. 4.2 模拟输入
      1. 4.2.1 电压输入
      2. 4.2.2 电流输入
  7. 软件实现
    1. 5.1 外设设置
      1. 5.1.1 SD24 设置
    2. 5.2 前台进程
      1. 5.2.1 公式
        1. 5.2.1.1 电压和电流
        2. 5.2.1.2 功率和能量
    3. 5.3 后台进程
      1. 5.3.1 电压和电流信号
      2. 5.3.2 相位补偿
      3. 5.3.3 频率测量和周期跟踪
      4. 5.3.4 LED 脉冲生成
    4. 5.4 能量计配置
  8. 能量计演示
    1. 6.1 EVM 概览
      1. 6.1.1 与测试设置或交流电压的连接
      2. 6.1.2 电源选项
    2. 6.2 加载示例代码
      1. 6.2.1 打开工程
  9. 结果
    1. 7.1 在 PC 上查看结果
    2. 7.2 在调试期间查看结果
  10. 重要注意事项
  11. 原理图
  12. 10参考文献
  13. 11修订历史记录

能量计配置

头文件用于初始化和配置能量计以执行若干个计量功能。本节列出了一些可用的用户可配置选项。需要修改的文件是 emeter-ng 目录中的 emeter-1ph-bare-bones-afe.h。它包括在仪表正常运行期间使用的宏定义。

  • MAINS_FREQUENCY_SUPPORT:宏可配置仪表,以测量市电的频率。
  • MAINS_NOMINAL_FREQUENCY:该宏定义了默认市电频率,为相位随电流变化的非线性 CT 或其他传感器提供动态相位校正的起点。
  • TOTAL_ENERGY_PULSES_PER_KW_HOUR:此宏定义每 1kWh 能量的脉冲总数。在此应用中,它被定义为 1600。请注意,该值不是标准值,但被许多仪表制造商广泛使用。由于参考表能够接受快速脉冲(由于大电流),因此该数字可能存在实际限制。
  • ENERGY_PULSE_DURATION:此宏定义一个能量脉冲的 LED 开启时间的时长。该值以 ADC 样本为单位进行测量(即,每 1/3906 秒递增一次)。允许的最大值为 255,提供的脉冲约为 62.5ms,而 163 提供的脉冲为 40m。如果测量到非常高的电流,该时长可能过长,并且相邻脉冲会重叠。如果在脉冲输出端发现重叠,建议将该值更改为较小的数字,例如 80。
  • NEUTRAL_MONITOR_SUPPORT:此宏可启用对中性线监控的支持。第三个 SD24 用于此目的。
  • VRMS_SUPPORT:此宏对仪表进行配置,以根据电压样本计算 VRMS
  • IRMS_SUPPORT:此宏对仪表进行配置,以根据电流样本计算 IRMS
  • REACTIVE_POWER_SUPPORT:此宏对仪表进行配置,以根据电压和电流样本计算无功功率。
  • REACTIVE_POWER_BY_QUADRATURE_SUPPORT:此宏将仪表配置为根据延迟 90° 的电压样本和电流样本计算无功功率,而不是使用功率三角法。
  • APPARENT_POWER_SUPPORT:此宏对仪表进行配置,以计算视在功率。
  • POWER_FACTOR_SUPPORT:此宏对仪表进行配置,以计算超前和滞后的功率因数。使用了一种基于标量点积比率的与频率无关的方法。
  • CURRENT_LIVE_GAIN:此宏定义了 SD24 内部可编程增益放大器 (PGA) 的线路电流增益。在此应用中,它设置为 1。
  • CURRENT_NEUTRAL_GAIN:此宏定义了 SD24 内部 PGA 的中性线电流监控增益。在此应用中,它设置为 16。
  • VOLTAGE_GAIN:此宏定义了 SD24 内部 PGA 的电压增益。在此应用中,它设置为 1。
  • DEFAULT_V_RMS_SCALE_FACTOR_A:此宏用于保存第 1 相电压的比例因子。可以将其设置为可接受范围内的值,并在校准期间进行微调。
  • DEFAULT_I_RMS_SCALE_FACTOR_A:此宏用于保存第 1 相电流的比例因子。可以将其设置为可接受范围内的值,并在校准期间进行微调。
  • DEFAULT_P_SCALE_FACTOR_A_LOW:此宏用于保存第 1 相有功功率的比例因子。可以将其设置为可接受范围内的值,并在校准期间进行微调。
  • DEFAULT_I_RMS_SCALE_FACTOR_NEUTRAL:此宏用于保存中性线电流的比例因子。可以将其设置为可接受范围内的值,并在校准期间进行微调。