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基于IC 71M6533帶脈沖計量的能源管理儀表設計

2013-07-11

隨著中國城市化進程的推進,經濟的發展,能耗總量呈持續增長的態勢,因此能源管理勢在必行。對工礦企業、建筑樓宇的能源管理,依賴于對能源信息的數據采集及分析。

除電能外,其它種類能耗也需要采集,如水、氣等。目前大部分的水表、氣表,其信息遠傳方式為脈沖輸出,并不適合能源管理系統的直接采集需求,因此很難將非電量的能耗信息融入能源管理系統。現有的脈沖采集器是針對老式機械式電度表開發的產品,完成電能脈沖到電度數的數字轉化,但不能將水量、氣量等轉化成對應的數字當量。

針對上述情況,本文介紹一種帶脈沖計量的能源管理儀表。

1 儀表功能

儀表具備三相多功能電能表、脈沖采集器二合一的功能。除可測量常用電力參數及實現電能計量外,還具備3路外部輸入脈沖計量功能,可對基于脈沖電路技術的計量表進行信號采集、運算處理、存儲,并與儀表自身測量的電參數一起通過RS485總線上傳至能源管理平臺,其示意圖如圖1所示。設計依據

儀表設計主要基于以下標準:

(1)GB/T 20866-2007基于用戶脈沖計量表的數據采集器;
(2)IEC 61557-8:2007 交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統的電氣安全 防護措施的試驗、測量或監控設備;

3 硬件設計

3.1 總體框圖

基于產品功能考慮,結合外型結構、生產及調試維修操作方便等因素,將硬件劃分分為處理器、電壓電流信號采集、存儲器、顯示液晶、按鍵輸入、能量脈沖輸入、電能脈沖輸出、通訊等部分。其中,信號采集部分將電網電壓、電流信號整定到71M6533所允許輸入的范圍之內,存儲器采用非易失性鐵電存儲器FM25CL04,其原理框圖如圖2所示。3.2 主芯片選型

儀表選用專用于三相多功能電表解決方案的SOC,TERIDIAN Energy Meter IC 71M6533(見圖3)。此芯片集電能計量和管理于一體,配備了1個高精度的22位Δ-ΣADC、7個模擬輸入、數字溫度補償、精密參考電壓和獨立的32位計算引擎,在超過2000:1范圍內計量精度優于0.1%。來源:電池測試儀 http://www.jeraylynn.com/
 

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