ZHCU663A April   2019  – February 2021

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 终端设备
      1. 1.1.1 电表
    2. 1.2 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 重点产品
      1. 2.2.1 ADS131M04
      2. 2.2.2 TPS7A78
      3. 2.2.3 MSP432P4111
      4. 2.2.4 TPS3840
      5. 2.2.5 THVD1500
      6. 2.2.6 ISO7731B
      7. 2.2.7 TRS3232E
      8. 2.2.8 TPS709
      9. 2.2.9 ISO7720
    3. 2.3 设计注意事项
      1. 2.3.1 设计硬件实现
        1. 2.3.1.1 TPS7A78 电容压降式电源
        2. 2.3.1.2 TPS3840 SVS
        3. 2.3.1.3 模拟输入
          1. 2.3.1.3.1 电压测量模拟前端
          2. 2.3.1.3.2 电流测量模拟前端
      2. 2.3.2 电流检测模式
        1. 2.3.2.1 ADS131M04 电流检测程序
        2. 2.3.2.2 使用 MCU 触发电流检测模式
          1. 2.3.2.2.1 使用计时器定期触发电流检测模式
          2. 2.3.2.2.2 MCU 进入和退出电流检测模式的流程
        3. 2.3.2.3 如何实现计量测试软件
          1. 2.3.2.3.1 设置
            1. 2.3.2.3.1.1 时钟
            2. 2.3.2.3.1.2 端口映射
            3. 2.3.2.3.1.3 用于 GUI 通信的 UART 设置
            4. 2.3.2.3.1.4 实时时钟 (RTC)
            5. 2.3.2.3.1.5 LCD 控制器
            6. 2.3.2.3.1.6 直接存储器存取 (DMA)
            7. 2.3.2.3.1.7 ADC 设置
          2. 2.3.2.3.2 前台进程
            1. 2.3.2.3.2.1 公式
          3. 2.3.2.3.3 后台进程
            1. 2.3.2.3.3.1 per_sample_dsp()
              1. 2.3.2.3.3.1.1 电压和电流信号
              2. 2.3.2.3.3.1.2 频率测量和周期跟踪
            2. 2.3.2.3.3.2 LED 脉冲生成
            3. 2.3.2.3.3.3 相位补偿
    4. 2.4 硬件、软件、测试要求和测试结果
      1. 2.4.1 所需的硬件和软件
        1. 2.4.1.1 注意事项和警告
        2. 2.4.1.2 硬件
          1. 2.4.1.2.1 与测试设置的连接
          2. 2.4.1.2.2 电源选项和跳线设置
        3. 2.4.1.3 软件
      2. 2.4.2 测试和结果
        1. 2.4.2.1 测试设置
          1. 2.4.2.1.1 SVS 和电容压降功能测试
          2. 2.4.2.1.2 电表计量精度测试
          3. 2.4.2.1.3 电流检测模式测试
          4. 2.4.2.1.4 查看计量读数和校准
            1. 2.4.2.1.4.1 从 LCD 中查看结果
            2. 2.4.2.1.4.2 从 PC 校准和查看结果
              1. 2.4.2.1.4.2.1 查看结果
              2. 2.4.2.1.4.2.2 校准
                1. 2.4.2.1.4.2.2.1 增益校准
                  1. 4.2.1.4.2.2.1.1 电压和电流增益校准
                  2. 4.2.1.4.2.2.1.2 有源功率增益校准
                2. 2.4.2.1.4.2.2.2 偏移校准
                3. 2.4.2.1.4.2.2.3 相位校准
        2. 2.4.2.2 测试结果
          1. 2.4.2.2.1 SVS 和 TPS7A78 功能测试结果
          2. 2.4.2.2.2 电表计量精度结果
          3. 2.4.2.2.3 电流检测模式结果
  9. 3设计文件
    1. 3.1 原理图
    2. 3.2 物料清单
    3. 3.3 PCB 布局建议
      1. 3.3.1 布局图
    4. 3.4 Altium 工程
    5. 3.5 Gerber 文件
    6. 3.6 装配图
  10. 4相关文档
    1. 4.1 商标
  11. 5作者简介
  12. 6修订历史记录
2.4.2.1.4.2.2 校准

校准是任何电表性能的关键，每个电表都必须进行校准才能发挥良好性能。最初，由于器件间差异、传感器精度和其他无源容差，每个电表的精度都不同。为消除其影响，必须校准每个电表。要准确执行校准，必须具有一个精确的交流测试源和一个参考表。此测试源必须能够生成任何所需的电压、电流和相移（V 和 I 之间）。为计算测量误差，参考表用作接口连接测试源与校准电表。本节讨论了一种用于此三相设计的简单而有效的校准方法。

用于显示结果的 GUI 可轻松用于校准设计。校准期间，将在测试软件中修改校准因数类参数，以在测量中实现最小的误差。对于此电表，每个相位有六个主要校准因数，分别为电压比例因数、有功功率偏移（在 GUI 中错误地称为电压交流偏移）、电流比例因数、无功功率偏移（在 GUI 中错误地称为电流交流偏移）、功率比例因数和相位补偿因数。电压、电流和功率比例因数将计量软件中测量的数量转换为实际值，分别以伏特、安培和瓦特为单位。功率偏移用于减去电压-电流串扰，该串扰表现为恒定功率偏移，并会在低电流下导致更大误差。请注意，偏移校准仅用于分流器通道，而不用于 CT 通道。最后一个校准因数是相位补偿因数，用于补偿电流传感器和其他无源器件引入的任何相移。请注意，电压、电流和功率校准因数相互独立。因此，校准电压不会影响 RMS 电流或功率的读数。

当电表 SW 首次在 MSP432 器件上刷写时，默认校准因数会被加载。校准期间，通过 GUI 修改这些值。校准因数存储在 INFO_MEM 中，因此重新启动电表后，这些校准因数保持不变。

任何比例因数的校准都称为增益校正。相位补偿因数的校准称为相位校正。在整个校准过程中，交流测试源必须打开，电表连接应与节 2.4.1.2.1 一致，且电能脉冲应连接至参考表。