專用芯片ATT7022C的電參數(shù)測量模塊設(shè)計
程序運(yùn)行時,要想知道通信函數(shù)是否正確,可以通過讀取校表數(shù)據(jù)校驗和寄存器的值來判斷。在芯片復(fù)位后未寫校表數(shù)據(jù)前,它里面存儲的復(fù)位數(shù)據(jù)是定值。發(fā)送命令字0x3E或0x5F,讀取24位數(shù)據(jù)。在三相四線模式下,值是0x043C73;在三相三線模式下,值是0x16BC73。如果是其他值.則程序有誤。
4.2 芯片的校表
校表是設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié),芯片校表流程如圖7所示。所有的校正都是在校表寄存器參數(shù)為0的條件下進(jìn)行的。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/194692.htm
以A相電壓、電流的校正為例說明芯片的校表過程。
(1)A相電壓的校正
電壓輸入為238 V,功率因數(shù)為1。在校正寄存器Ugain為0時,讀A相電壓有效值寄存器Vu的值,十六進(jìn)制為0x25d75c,十進(jìn)制為2 479 964。代入公式計算得到測量電壓有效值:Urms=Vu×210/223=Vu/213=2 479 964/8192=302.73。Ur為標(biāo)準(zhǔn)表讀出的實際輸入電壓有效值即238 V,校表時Ur用2倍標(biāo)準(zhǔn)表的電壓值計算,即Ur=2×238=476。Ugain為A相電壓的校正寄存器的值。當(dāng)Ugain=Ur/Urms-1=476/302.73-1=0.572 358 207>0時,則Ugain=INT(Ugain×223)=4 801 289=0x494309,最后把0x494309寫入A相電壓的校正寄存器,則完成A相電壓的校正。校表完成后,處理器讀出的值要縮小2倍才能得到最終的測量電壓有效值:Urms=Vu/213/2=Vu/214。
(2)A相電流的校正
電流輸入為4 A,功率因數(shù)為1,在校正寄存器Igain為0時,讀A相電流有效值寄存器Li的值。十六進(jìn)制為0x56d60,轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制為355 680。代入公式計算得到測量電流有效值:Irms=Ii×210/223=Ii/213=355 680/8 192=43.417 968 75。Ir為標(biāo)準(zhǔn)表讀出的實際輸入電流有效值即4 A。校表時Ir用24倍的電流輸入值代入計算,即Ir=4×24=64。Igain為A相電流的校正寄存器的值。當(dāng)Igain=Ir/Irms-1=64/43.417 968 75-1=0.474 044 084 57>0時,則Igain=INT(Igain×223)=3 976 570=0x3cad7a。最后把0x3cad7a寫入A相電流的校正寄存器,則完成A相電流的校正。校表完成后,處理器讀出的值要再縮小24倍,才能得到最終的測量值,即Irms=Ii/213/24=Ii/217。
其他參數(shù)的校正要根據(jù)ATT7022C的各個參數(shù)的校表公式來完成,這里不再贅述。校表完成后使用自耦調(diào)壓器調(diào)節(jié)負(fù)載兩端的電壓、電流,得到的測量數(shù)據(jù)如表1、表2所列。
結(jié)語
通過基于ATT7022C和LPC2138的硬件電路設(shè)計、軟件的編程、校表及PCB板的制作,最終完成了整個模塊的設(shè)計。通過實驗得到的測量數(shù)據(jù)誤差較小,在模塊測量誤差允許的范圍內(nèi)。模塊具有采集數(shù)據(jù)速度快、耗能低的特點,并能長期穩(wěn)定運(yùn)行,達(dá)到了模塊設(shè)計的預(yù)期目標(biāo)。該模塊可用于電力系統(tǒng)、礦井電網(wǎng)、抽油機(jī)等電參數(shù)的精確測量。
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