專用芯片ATT7022C的電參數測量模塊設計
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程序運行時,要想知道通信函數是否正確,可以通過讀取校表數據校驗和寄存器的值來判斷。在芯片復位后未寫校表數據前,它里面存儲的復位數據是定值。發(fā)送命令字0x3E或0x5F,讀取24位數據。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
校表是設計的關鍵環(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為0的條件下進行的。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/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,十六進制為0x25d75c,十進制為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為標準表讀出的實際輸入電壓有效值即238 V,校表時Ur用2倍標準表的電壓值計算,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。十六進制為0x56d60,轉化成十進制為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為標準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。
其他參數的校正要根據ATT7022C的各個參數的校表公式來完成,這里不再贅述。校表完成后使用自耦調壓器調節(jié)負載兩端的電壓、電流,得到的測量數據如表1、表2所列。
結語
通過基于ATT7022C和LPC2138的硬件電路設計、軟件的編程、校表及PCB板的制作,最終完成了整個模塊的設計。通過實驗得到的測量數據誤差較小,在模塊測量誤差允許的范圍內。模塊具有采集數據速度快、耗能低的特點,并能長期穩(wěn)定運行,達到了模塊設計的預期目標。該模塊可用于電力系統(tǒng)、礦井電網、抽油機等電參數的精確測量。
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