基于 C2000 內(nèi)置 12 位 ADC 的電能計(jì)量方案

據(jù)模塊。

3.3.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模塊使用

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模塊將電表實(shí)時(shí)測量的數(shù)據(jù)通過串口讀出在校表軟件中顯示，實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)包括：Voltage (V) 有效電壓值(單位：伏特)，Current(A) 有效電流(單位：安培)，Active Power(W) 有功功率(單位：瓦特)，Reactive Power(Var) 無功功率(單位：乏)，Apparent Power(VA) 視在功率(單位：伏安)，Power Factor 功率因素Frequency(Hz) 頻率(單位：赫茲)。點(diǎn)擊Read按鈕，可以顯示電表實(shí)時(shí)測量的數(shù)據(jù)。

3.3.3 校正數(shù)據(jù)設(shè)置模塊使用

校表軟件目前只支持Voltage Gain有效電壓增益、Current Gain有效電流增益、Power Gain有功功率增益、Phase Offset相位偏置單點(diǎn)校正。默認(rèn)電壓校正點(diǎn)為：220V有效電壓，電流校正點(diǎn)為：1A有小電流，有功功率校正點(diǎn)為：220W;相位偏置校正點(diǎn)為：220V、1A、0.5L。

校正步驟：

1，使用校表儀器輸出220V有效電壓，1A有效電流，功率因素1.0的信號(hào)，送至電表電壓、電流輸入端;

2，在Volage Gain中輸入默認(rèn)有效電壓校正值 220， 點(diǎn)擊Setting設(shè)置;

3，在Current Gain中輸入默認(rèn)有效電流校正值 1，點(diǎn)擊Setting設(shè)置;

4，在Power Gain中輸入默認(rèn)有功功率校正值 220， 點(diǎn)擊Setting設(shè)置;

5，使用校表儀器輸入有效電壓，1A有效電流，功率因素0.5的信號(hào)，送至電表電壓、電流輸入端;

6，在Phase Offset中輸入offset值，一個(gè)單位對應(yīng)0.02°，輸入一個(gè)數(shù)值，然后通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)窗口讀出新的功率因素，反復(fù)校正，直至讀出功率因素接近0.5即可;

7，校正完畢后，點(diǎn)擊Save保存數(shù)據(jù)，電表將最后的校正數(shù)據(jù)保存至MCU FLASH中。

3.3.4 校正數(shù)據(jù)讀出模塊使用

校正數(shù)據(jù)讀出模塊可以通過串口將電表FLASH存儲(chǔ)的V Gain，I Gain，Phase Offset，P Gain校正數(shù)值的讀出。

3.3.5 通訊數(shù)據(jù)模塊使用

通訊數(shù)據(jù)模塊實(shí)時(shí)顯示串口收發(fā)的數(shù)據(jù)。設(shè)置過程中如果出現(xiàn)“Time out!”提示，表示連接超時(shí)，應(yīng)當(dāng)檢查通訊線路連接，然后重新發(fā)送命令。校正數(shù)據(jù)設(shè)置成功后，通訊數(shù)據(jù)模塊提示“Set successful!”。通過按鍵Clear Logs，可以清空通訊數(shù)據(jù)窗口歷史數(shù)據(jù)。

4 結(jié)論

4.1 硬件平臺(tái)

本方案在C2000F280270 Control Pad上進(jìn)行搭建了測試平臺(tái)，并在標(biāo)準(zhǔn)的電能表測試設(shè)備上進(jìn)行了精度測試。圖5為實(shí)際測試的樣機(jī)：

圖 5 測試樣機(jī)

4.2 軟件資源占用

本方案占用的C2000資源如下表所示。

4.3 測試數(shù)據(jù)

本方案測試精度如下：

電壓電流頻率

有功功率和無功功率：

功率因素：

5 參考文獻(xiàn)

[1] TI. TMS320F28027/28026/28023/28022/28021/28020/280200 Piccolo Microcontrollers

[2] Kes Tam. Current-Transformer Phase-Shift Compensation and Calibration.

[3] Percy Yu. MSP430AFE253 test report for China State Grid specification.