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

5.3.3 频率测量和周期跟踪

每个相位的瞬时 I 和 V 信号累积在 48 位寄存器中。周期跟踪计数器和样本计数器会记录累积的周期数。当累积了约一秒的样本后，后台进程会存储这些 48 位寄存器，并通知前台进程生成平均结果，例如 RMS 和功率值。样本代码使用周期边界触发前台求平均值进程，因为此进程生成的结果非常稳定。

为了进行频率测量，样本代码需要在过零电压样本之间使用直线插值。图 5-4 展示了过零点附近的样本以及线性插值的过程。

GUID-19A82485-B8C9-40CD-804D-63DF8BE32DCE-low.gif图 5-4 频率测量

噪声尖峰也会导致错误，因此该代码通过变化率检查来滤除掉可能的错误信号，并确保这些点是从真正的过零点插入的。例如，如果有两个负样本，那么噪声尖峰可能会使其中一个样本成为正样本，从而使该正负对看起来像是存在过零。

由此产生的周期间时序会通过一个弱低通滤波器，从而进一步消除周期间变化。这会产生稳定且准确的频率测量值，并可以容忍噪声。