Þessi grein kynnir þriggja-aflsmæli sem stjórnað var af kjarna örgjörvanum ARM, vélbúnaði hans og hugbúnaði var lýst í smáatriðum. Mælirinn stillti aflbreytur sem fylgjast með mælingum og birtingu í heild sinni. Rafmagnsbreytur mældar með sérstökum flís-CS5463 sem er hannaður fyrir mælingar á raf- breytum. Rafmagnsmælirinn hefur mikla samþættingu, litlum tilkostnaði, lítilli orkunotkun og sterkri-getu gegn truflunum. Rafmagnsmælirinn getur uppfyllt orkuþörf skynsamlegrar stjórnunar-. Mælirinn getur átt samskipti við aðalstýringuna í gegnum MAX485 flísinn og hann getur náð fjarlægri gagnaflutningsvirkni. Hann getur auðveldlega náð hlutverki rauntímavöktunar, gagnaöflunar og það hefur góða möguleika á notkun.
Lykilorð: Þriggja-aflsmælir;LPC2148;CS5463;ARM
Efni
2. Heildarhönnunarhugmynd um þriggja-fasa snjallmælisbúnað
3. Hringrásarhönnun hverrar hagnýtrar mát
3.1 Hönnun þriggja-fasa snjallmælistýringarkerfis byggt á ARM
3.2 Aflgreiningar- og mælingarvélbúnaðarrás
Sem stendur er notkun raforkumæla heima og erlendis á stigi vinsælda snjallmæla. Með örgjörva sem kjarna, nota snjallmælir stafræna sýnatökutækni til að framkvæma stafræna útreikninga og vinnslu á mældri spennu og straumi og gera sér grein fyrir raforkumælingu og eftirliti með afli, straumi, spennu og öðrum upplýsingum um netbreytur. Með kynningu og byggingu snjallneta um allan heim munu snjallmælir bjóða upp á mikla eftirspurn á markaði. Notkun á miklum fjölda ólínulegra álags, svo sem lyfta, óstýrðra afriðla, breytilegra tíðnihraðastilla o.s.frv., hefur valdið sífellt alvarlegri harmonic mengun á raforkukerfinu. Sem stendur eru raforkumælar og önnur mælitæki fyrir raffæribreytur hönnuð í samræmi við afltíðni. Þegar inntaksmerkið inniheldur harmonika er ekki hægt að ná nákvæmri mælingu. Þess vegna, auk þess að mæla raforku nákvæmlega og mæla breytur eins og virkt afl, hvarfkraft, straum, spennu, aflstuðul osfrv. í raforkunetinu, ættu snjallorkumælar einnig að hafa sjálfvirka mælalestur og gagnaflutningsaðgerðir.
Þessi ritgerð notar ARM flís sem örgjörva til að hanna snjallmæli sem getur gert skilyrta gagnaflutning og hefur sjálfvirka mælalestur. Mælirinn hefur þá kosti lágs kostnaðar, nákvæmrar mælingar, góðra-rauntímaafköstum og þægilegri stjórnun.
2. Heildarhönnunarhugmynd um þriggja-fasa snjallmælisbúnað
Þriggja-fasa snjallmælirinn notar ARM flöguna-LPC2148 sem örgjörva og sérstaka mælikubbinn CS5463 sem þriggja-fasa raforkugagnaupplýsingar sýnatöku- og vinnsluflögu. Á grundvelli þess að átta sig á virkni hefðbundins þriggja-fasa mælis, hefur hann samskipti við hýsingartölvuna í gegnum RS485 samskiptaviðmótið til að átta sig á fjarsendingu gagnaupplýsinga.
Vélbúnaðarrás kerfisins samanstendur aðallega af fjórum hlutum: (1) ARM kjarna borðkerfi; (2) þriggja-aflssýnatöku og gagnavinnslurás; (3) MAX485 flís og hýsingartölvusamskiptarás; (4) önnur nauðsynleg ytri tæki, svo sem hnappar, skjáir osfrv.
Mælishönnunin notar LPC2148 ARM flöguna sem vélbúnaðaruppbyggingu þriggja-aflsmælisins fyrir stjórnvinnslugjörvann; upplýsingavöktun aflbreytu notar aflmæling hollur flís CS5463; 128 × 64 punkta fylkið er notað til að átta sig á LCD skjáaðgerðinni, samþætta aflbreytumælingu og skjáaðgerðir. Fjarskipti snjallmælisgagna eru að veruleika með því að nota RS485 samskiptaflöguna MAX485.
3. Hringrásarhönnun hverrar hagnýtrar mát
Vélbúnaðarkerfishringrás þriggja-fasa snjallmælisins inniheldur aðallega grunnrásina í örstýringarmiðstöðinni, aflskynjunar- og gagnaöflunarrásina, aflgjafarásina, skjárásina og RS485 samskiptaviðmótsrásina. LPC2148 aðalstýringin les gögnin úr afltökueiningunum þremur með CS5463 flöguna sem kjarna í gegnum innbyggða -SPI viðmótið og gerir sér grein fyrir fjarflutningsaðgerðinni í gegnum innbyggða -samskiptaraðtengi og 485 samskiptareglur.
3.1 Hönnun þriggja-fasa snjallmælistýringarkerfis byggt á ARM
Þriggja-fasa snjallmælirinn notar ARM flís-LPC2148 sem örgjörva og notar þrjá sérstaka orkumælingarkubba CS5463 til að átta sig á sýnatöku og gagnavinnslu netgagnaupplýsinga og skiptast á gögnum með MCU í tíma-samnýtingu í gegnum SPI viðmót, til að gera sér grein fyrir gagnagreiningu og sýnatökuaðgerðum þriggja-fasa afl; LPC2148 er tengdur við MAX485 flís í gegnum eigin raðsamskiptaviðmót, til að átta sig á fjarflutningsvirkni gagna.
3.2 Aflgreiningar- og mælingarvélbúnaðarrás
Þessi hringrás notar sérstakan-einfasa aflmælingarkubb CS5463 sem kjarna. Hönnun hringrásarinnar notar þrjá CS5463 flís til að mæla kraft einnar línu í sömu röð og lýkur síðan greiningu og vinnslu þriggja-aflsupplýsinga í raforkukerfinu með gagnasamsetningu. Sértæka útfærsluáætlunin er sýnd á mynd 2. Í vélbúnaðarrásinni til að átta sig á aflgreiningu og mælingu er rafeinangrunarhönnun notuð á milli raflínunnar og CS5463. Rafeinangrunin næst með tveimur spennum og straumspennum. Meðal spennubreyta er einn venjulegur spennir, sem er notaður til að veita DC afl sem þarf til að nota CS5463; hinn er hár-nákvæmur-viðnámsspennir með mjög lítilli dempun og fasatöf undir hærri harmonikum, sem er notaður til að mæla spennuupplýsingar. Straumspennirinn er notaður til að mæla núverandi upplýsingar um raflínuna. Viðnám er tengt yfir aukahluta straumspennisins til að mynda spennumerkið sem þarf fyrir straumskynjun fyrir straumrás CS5463.
Hugbúnaðarhönnun þriggja-snjallmælisins samanstendur aðallega af fjórum hlutum:
(1) LPC2148 aðalstýringarforrit; (2) CS5463 gagnaöflun og vinnsluforrit; (3) MAX485 samskiptaforrit; (4) aukaforrit ökumanns fyrir ytri tæki eins og lyklaborð og skjá.
Þessi grein kynnir ítarlega vélbúnaðarregluna og hugbúnaðarhönnun þriggja-fasa snjallmælisins sem byggir á ARM flísinni-LPC2148. Hinn hannaði þriggja-fasa snjallmælir samþættir mælingar á raforkubreytum og skjáaðgerðum og hefur þá kosti mikillar samþættingar, sterkrar virkni, lágs kostnaðar og sterkrar truflunar gegn-getu. Iðnaðarstaðalinn 485 samskiptareglur eru notaðar til að gera sér grein fyrir gagnaflutningi, sem bætir rauntíma-afköst gagnavöktunar og uppfyllir vel kröfur um skynsamlega orkustjórnun. Niðurstöður tilraunaprófa sýna að nákvæmni virka mælingar og nákvæmni viðbragðsmælingar í gagnaupplýsingunum sem safnað er með þriggja-fasa snjallmælinum uppfylla kröfur kerfishönnunar og hafa hátt notkunargildi.