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怎样设计一个用ade7755和用at89s51的单片机设计出一个电能表？

已重置 2024-05-31 20:28:25
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电子电能表在日常生活和工业生产中已经得到了广泛的应用，尤其是一户一表制的普及，使其需要具备低功耗 高线性度 误差小 温度特性好 过载能力强以及运输安装方便的特点，这就更加提高了对于电表计量精度的要求 电表计量的核心是一块计量芯片，配以一些外围器件实现电能计量功能 此类芯片主要基于模拟乘法器和频率变换原理的设计，代表产品之一是美国adi公司出品的ade7755.ade7755的基本特性及工作原理 ade7755是adi公司推出的脉冲输出的高精度电功率测量芯片内部集成了两个2阶16位的 - 模数转换器 电压基准和计量有功功率所需的数字信号处理电路 ade7755 的内部结构如图1 所示，ade7755主要包括两路16位 - adc，用于将电流传感器和电压传感器输出的电压信号转换成数字量 通道1（电流通道） 的adc前端带一个可编程增益放大器（ pga ），其输出通过一个相位校正电路（用来消除高通滤波器的相位导前）接一个高通滤波器（ hpf ），以滤掉电流信号的直流分量，从而提高有功功率的计算精度 hpf输出的数字量与电压通道adc转换后的数字量相乘后再经过一个低通滤波器（ lpf ），以便提取有功功率分量 最后，lpf输出的数字量经过数字频率转换器产生输出频率f1，f2 和cf（ f1 和f2 表示平均有功功率cf表示校准频率，用来对瞬时功率进行校准），电源检测电路对模拟电压连续监控，如果其值低于4+0.05v时，ade7755将被复位，以保证器件在上电和断电时能正确启动. 电能测量电路如图 2 所示,主要是由电压检测电路 电流检测电路和电能计量芯片 ade7755 及其外围电路组成 首先,负载电流经过电流传感器再通过滤波电路后转换成合适的电压信号送入到电能计量芯片 ade7755 的电流通道, 即 v1p 和v1n 端;而 220v 相电压则通过电压传感器降压后,再通过滤波电路送入电能计量芯片 ade7755 的电压通道, 即 v2p 和 v2n端 二者经过 ade7755 转换成有功功率以高频脉冲形式从 cf端输出然后接入到单片机 at89c51 的外部中断信号输入端,即单片机控制电路从 ade7755 的 cf 端采集脉冲经过处理后得到的数据送到 lcd 显示电路进行显示,并通过远程通讯电路把数据传送到上位机本文中电压传感器和电流传感器均采用了霍尔传感器,尔传感器是利用半导体霍尔元件的霍尔效应实现磁电转换的一种传感器,具有灵敏度高 线性度好 稳定性好 体积小和耐高温等特性,现在已经得到非常广泛的应用本文中整个电能计量电路的控制系统是由单片机at89c51 来完成的,at89c51 控制着整个电能计量电路的正常运行:监控 ade7755 的工作状态,从 ade7755 寄存器中读取有功 无功 视在功率和电流 电压值,输出到数码管显示电路,保存数据到存储器中以防止停电时数据的丢失, 实现对键盘操作的响应,以及处理与远程计算机的数据通讯等. 20210311
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