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. 1 商标
  4. 2 引言
  5. 3 方框图
  6. 4 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. 5 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. 6 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. 7 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. 8 重要注意事项
  11. 9 原理图
  12. 10参考文献
  13. 11修订历史记录

5.2.1.2 功率和能量

可计算一帧有功和无功电能样本的功率和电能。这些样本经过相位校正并传递到前台进程，前台进程使用样本数量（样本计数）通过下面列出的公式计算有功功率和无功功率总和。

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v90 (n) = 在采样时刻“n”获取的电压样本（相移 90°）

Kp = 功率的比例因子

然后根据每个帧的有功功率值计算消耗的电能，与后台进程中产生电能脉冲的方式类似，但不同之处在于：

EACT = PACT × 样本数

对于无功电能，使用 90° 相移方法的原因有两个：

  • 这种方法可以准确测量很小电流的无功功率。
  • 它符合国际规定的测量方法。

由于市电频率会发生变化，必须首先准确测量市电频率，然后相应地对电压样本进行相移。节 5.3.3中讨论了这一点。

相移由整数部分和小数部分组成。整数部分是通过提供 N 个样本的延迟来实现的。小数部分由一个小数延迟滤波器实现（参阅节 5.3.2）。