新型單相防竊電電子式電能表
電能表計量電量,取決于電壓、電流、功率因數三要素與時(shí)間的乘積,因此,只要改變三要素中的任何1個(gè)就能達到竊電的目的。常見(jiàn)的竊電手法主要有欠(失)壓法竊電、欠(失)流法竊電、移相法竊電、擴大誤差法竊電、繞越計量裝置法竊電及高科技竊電等[3]。
1 單相防竊電電子式電能表的工作原理
1.1系統設計
MSP430系列單片機是美國德州儀器公司的一款超低功耗,16位RISC結構的單片機,具有豐富的外圍模塊和靈活的時(shí)鐘源,其中數字控制振蕩器DC0可使器件從低功耗模式迅速喚醒,16位計數器和常數發(fā)生器使MSP430系列微控制器能達到最高的代碼效率。這些特性特別適合電池供電,可大大延長(cháng)電池壽命。MSP430F42x系列單片機配置有3個(gè)獨立的24位Σ-Δ模數轉換器,是適用于測量和計算二線(xiàn)或三線(xiàn)制的單相電能表的微控制器[4],其構成的單相防竊電電子式電能表的功能框圖如圖1所示。
1.1.1 電源管理
圖1中,除電池外,電源表的電源供給由兩部分組成:一是由火線(xiàn)和零線(xiàn)的主電壓提供電源,另一部分是供電CT從電流上取得提供電源,當進(jìn)行移除主電壓竊電時(shí),電能表仍進(jìn)行正常計量。電源管理的電路圖如圖2所示。
1.1.2 LCD顯示
MSP430F42x內部具有LCD驅動(dòng)器,最多可驅動(dòng)顯示128段碼,能很好地完成LCD顯示功能,無(wú)需再擴展LCD驅動(dòng)器,只要直接將液晶的各個(gè)腳與MSP430F42x對應的LCD驅動(dòng)輸出腳相連即可。
1.1.3 通信接口
MSP430F42x具有1個(gè)硬件通用異步/同步接收發(fā)送外圍模塊(USART0),用于串行數據通信。MSP430F42x單相防竊電電子式電能表可選擇光學(xué)通信接口、RS-232/RS485接口或者兩者兼有。
1.1.4 脈沖輸出
脈沖輸出用來(lái)校表及計量,脈沖輸出的電路由普通I/O加光耦隔離實(shí)現。
1.1.5 帶溫度補償的實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC
實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC可由單片機內部的定時(shí)器實(shí)現。內部的溫度傳感器可方便地實(shí)現溫度的測量,實(shí)現對實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC的溫度補償。
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