小議充電站計量儀表的改進

1、小議充電站計量儀表的改進 硬件電路設(shè)計 芯片的選擇本次電路設(shè)計采用AD7755芯片,此芯片是一種高準確度電能測量集成電路,其技術(shù)指標的準確度高于一般芯片,具有高準確度,片內(nèi)設(shè)有電源監(jiān)控電路,片內(nèi)基準電壓為2.5V,能為外部電路提供基準,+5V單電源、低功耗,成本低等優(yōu)點。而且AD7755只在基準源中使用模擬電路,所有其他信號處理都使用數(shù)字電路,使其在惡劣的環(huán)境下仍能保持極高的準確度和長期的穩(wěn)定性,這些優(yōu)點對于本次課題設(shè)計而言都是非常有幫助的,因此選擇此芯片作為核心部件。采用STC89C52單片機實現(xiàn),STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器

2、?？蓪崿F(xiàn)ISP在線編程功能,內(nèi)部集成了看門狗定時器、雙數(shù)據(jù)指針、全新的加密運算,使程序的保密性增強,兼容性強,軟硬件調(diào)試方便。內(nèi)部RAM和ROM可滿足邏輯控制和算數(shù)運算。因此,使用該MCU作為主控芯片可以方便電路設(shè)計。2降壓、取流電路設(shè)計主要是通過串聯(lián)電阻的方法達到降壓的目的,這種降壓方法具有電路簡單、易懂,降壓效果好,成本低等優(yōu)點,同時在所有電阻排的前端加上一個滑動電阻器,可調(diào)節(jié)電阻的大小,以方便調(diào)節(jié)不同大小的電壓。先通過對電壓的取樣,再經(jīng)由電阻排進行電壓的降壓,最后將電壓送到計量模塊進行計量。誤差的定性分析及改進措施由于器件精度的限制,前段調(diào)試電路很難做到十分精確,并且各種干擾對儀表的正常

3、工作都是有害的,電子式表的設(shè)計中除含有隨機誤差外,信號線中電流產(chǎn)生的空間磁場,還有共模干擾,信號源中的諧波分量,本身固有的漂移和噪聲引起的誤差,為了有效地降低系統(tǒng)的誤差,提高電子式電能表的精度3,提出了抗干擾措施:1）空間磁場、高次諧波、漂移和噪聲引起的誤差:可在電壓信號進入采樣芯片時先通過RC有源低通濾波器,濾除干擾,再送往測試端。2）共模干擾:主要是數(shù)字地、模擬地的干擾,可將模擬地與數(shù)字地分開接地。3）在計量過程中,其有功功率是從瞬時功率信號推導(dǎo)得到的,瞬時功率是電流和電壓信號直接相乘的結(jié)果,為了得到有功功率分量,該芯片對瞬時功率信號進行低通濾波,濾掉交流分量,在一定的程度上達到了抗干擾的

4、目的4。 程序設(shè)計 通過對硬件電路的設(shè)計以及硬件抗干擾措施的設(shè)計從一定程度上能進行充電過程中的計量,但是還不能保證計量的精度,需要軟件的結(jié)合與擴充,這樣的軟硬件結(jié)合計量方式具有能對誤差進行糾正補償,而且調(diào)試方便靈活等優(yōu)點。具體計量的軟件總體框圖如圖4所示。 在對汽車充電站計量儀表的改進研究過程中,通過對傳統(tǒng)充電計量儀表的分析研究,分析出了計量儀表在使用過程中出現(xiàn)的一些問題,導(dǎo)致計量精度計量不準確等,在設(shè)計過程中采用軟硬件結(jié)合的方式用以解決主要的干擾問題,以及通過軟件來實現(xiàn)誤差糾偏等方法從一定程度上提高了計量儀表的可靠性、穩(wěn)定性及計量精度,這些為以后的進一步研究提供了依據(jù),具有較大的參考價值。 本文 第 3 頁 共 3