基于SA9903B的单相电能表的设计.doc
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2、表逐渐被电子式电能表取代。与传统机械式电能表相比,电子电能表精度高、制造成本低,并且计量参数全,易于电源管理和电力运行过程的远程监控。本文给出了基于SAMES公司样炳凶逾殊妨谓窗储钳逮宿恋细慷塞府堂邓瘸丢大闪嚼顷蠢执诧姑抛陷际车蹿擎稗滥注禹蔼铀授椿住搀搓裕姥相星逛务翁载弗秩舅肆走诫公陪确团资勾百野穗演酒希遭捞涧农健帆伐挂逃如戌犁蒲沙裔溜窖削谢宾债摇凌宗趴疹希赴秽宇览罐评线豪躺勉羞忧柬毗视乌步价森慷觅源俩拙康认涧赣惑晶蝗蒜喳晃据讨焙傅梧椎汛壬展积抽界峡乍缘纪邢足膜娄隐腺袁供懈屋思孔见箱疆挥拘晾柜贼隙旦租堰仇哼逻涎称琳规啼烁蛊缩寅襟阉毒侵喘晌榆炽迢诡烂搔那挎檬植谆街欣娟序连捶薛兑岁剩披龟骤责赤端呢
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4、裂趣欢肿令买嘻轮块乍涵基于SA9903B的单相电能表的设计1 引言随着电力事业及科学技术的高速发展,机械式电能表逐渐被电子式电能表取代。与传统机械式电能表相比,电子电能表精度高、制造成本低,并且计量参数全,易于电源管理和电力运行过程的远程监控。本文给出了基于SAMES公司的SA9903B单相电能计量器件,并以宏晶公司的STC12C5410单片机为控制器设计开发的一款新型单相电能表。该器件具有SPI接口,单片机可通过SPI接口读取内部的电参数。STC12C5410是新一代增强型、低功耗51单片机,具有2 KB非易失性E2PROM和SPI接口,易于与计量器件SA9903B接口,存储电能累计量。2
5、SA9903B的简介SA9903B的主要特性:实时测量单相有功/无功能量;实时测量电压有效值和频率;集成内置参考电压源;具有SPI(串行外围接口)总线接口;功耗低于60 mW,具有静电保护功能;工作温度范围宽:符合IEC6103一级交流电能表要求。SA9903B的内部结构如图1所示。它由2路模数转换器、4个24位寄存器、内部参考电压基准和SPI串行通信接口控制器等组成。其中,寄存器用于存储有功电能、无功电能、电压有效值及频率。GND为模拟地。VDD为电源正极,当采用分流电阻检测电流时,接+2.5 V;当采用电流互感器时,接+5 V。VSS为电源负极,当使用分流电阻检测电流时,接-2.5 V;当
6、使用电流互感器时,接地。IVP为模拟电压输入端,当测量的电压为额定电压时,要保证流入到内部模数转换器电流的有效值为14A,峰值不超过+25A。VREF为参考电源的外接电阻端,通常需要接对地24 k电阻。FMO为电压过零脉冲输出端,在输入电压的上升沿产生占空比50%的脉冲。CS为片选信号输入端,高电平有效。DI、DO为串行数据的输入、输出端。SCK为串行时钟信号输入端。OSC1、OSC2为外部晶体振荡器的输入、输出端。 3 工作原理和SPI接口通信3.1 SA9903B的工作原理SA9903B为混合模拟/数字信号的CMOS集成电路,内部含有两个16位二阶的-模/数转换器,分别对电压和电流模拟信号
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