多功能三相电能表校验仪的电路设计-九游会体育

多功能三相电能表校验仪的电路设计

传统感应式电能表用其结构和原理上的制约，通常存在着测量范围小，稳定性差，精度低等缺点而不能适应社会发展的需要。随着微电子技术和单片机的发展和普及，新型智能化测控技术迅速发展。以单片机为核心的电子式电能表显示了其明显的优势。本文采用单片机作为仪表的主控制器三相电能表校验仪电能计量芯片负责采集数据，因而具有性价比高，抗干扰能力强，测量精度高等优点。

1、电路工作原理

三相电能表校验仪设计采用开关稳压电源，将220v交流市电整流稳压为模拟、数字两路 5v电压，为整个电表电路供电。该系统通过电流互感器检测电流信号，而通过分压电阻采集电压信号，然后将其送入单相功率/电能集成芯片cs5463内，并在片内完成信号采样、计算和误差校正等。整个过程在单片机plc916控制下进行。

2、专用计量芯片cs5463

cs5463是内含两个△∑模-数转换器(adc)、高速电能计算功能和一个串行接口的高集成△∑模—转转换器。它可以**测量和计算有功电能、瞬时功率、无功功率、irms和vrms，可用于研制开发单相2线或3线电表。cs5463可以使用低成本的分流器或电流互感器来测量电流，并使用分压电阻或电压互感器来测量电压。cs5463具有与微控制器通讯的双向串口，其芯片的脉冲输出频率与有功能量成正比。cs5463具有方便的片上ac/dc系统校准功能。其“自引导”的特点使得cs5463能独自工作，并在系统上电后自动初始化。在自引导模式，cs5463可从一个外部eep-rom中读取校准数据和启动指令。使用该模式，cs5463在工作时不需要外加微控制器，因此，当电表用于大批量住宅电能测量时，可降低电表的成本。

3、电源电路设计

三相电能表校验仪开关稳压电源具有功耗低，稳压范围宽，体积小，重量轻，安全可靠等优点，因此，目前电子设备的变压器稳压电源正逐渐被开关稳压电源所取代。本系统中的电源电路如图2所示。由于在检测电路部分要用到cs5463，为了避免模数间的干扰，本系统在开关稳压电源部分需要有两路 5v输出。

交流电首先经过一个由保险丝和压敏电阻组成的保护电路，保险丝主要起过流保护作用;压敏电阻则起过压保护作用。在正常工作情况下，电路的压敏电阻相当于断路。当电网电压波动或受外界影响(如闪电，电源突然接入等)而引起电压瞬间激增时，压敏电阻会自动导通，并由压敏电阻和保险丝组成回路。由于高压下的压敏电阻阻值较小，所以回路电流很大，保险丝自动断开，这样就起到了保护内部电路的作用。该保险丝是可以自恢复的，也就是说，它可以反复使用而无需更换。

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