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基于
RN8302
的数字化三相多功能电力仪表
设计
俞力
1
张飞
2
(1.
郑州祥和集团有限公司
,
河南郑州
4
50000;2.
郑州华力信息技术有限公司
,
河南郑州
450000)
摘要
:
本文设计并实现了一种三相多功能电力仪表
?
采用高精度电能计量芯
片
RN8302
对当前模拟量进行采集和计算
,
并结合高性能
Contex-M3
内核处理器
STM32F
103RC
作为事件处理内核
,
从而实
现了仪表的测量
,
计算
,
显示
,
通讯
,
输
出
,
告警等一系列电气自
动化功能
?
RN8302
作为一款高精
度的电能计量芯片大大
的简化了仪表设计中模拟电路的设计
,<
/p>
提高了产品的可靠性和精度
?
其内部的<
/p>
DSP
运算内核承担了大部分的运算任务
,
为处理器实现更为多样化的功能节省了
软硬件资源
?
该设计兼备了高性能的
DSP
< br>数据处理能力和
ARM
的事件处理能力
< br>,
不仅从测量精度上能够满足要求
,
而且从功能上也更加灵活
?
更加多元
?
关键词
:
RN8302;Contex-M3;STM32F103RC;
数字化
;
电力仪表
1
前言
电力仪表被广泛用于输变电系统
的各个环节
,
随着配电配网方式的不断升级
和改进
,
老式模拟仪表已经不能够满足目前配电自动化的要
求
?
而伴随半导体行
业的不断发展
,
新型的数字化多功能电力仪表应运而生
,
其功能也在不断的增加
,
不仅可以显示
当前电量
,
而且能够根据配电特点对历史运行情况进行全面的分
析
?
记录
,
并
能够借助于计算机技术
,
对所记录和存储的数据进行多分析
?
将单片机
与电能计量芯片配合使用将成为
目前的主流设计思路
?
而本文中采用高性能
ARM
处理器和高精度电能计量芯片来实现仪表的各种功能
,
借助于
ARM
强大的事件处
理能力
,
能够更加完善对数据的分析
,
更加友好的对数据的显示
,
更加全面的对
数据的存储和上传
?
2
整体结构设计
< br>整个仪表的实现主要由电源
,
模拟量数据采集
,
模拟量输出
,
开关量输
入
/
输
出
,<
/p>
核心数据处理
,
人机交互和通讯等组成<
/p>
?
其中电能计量芯片主要用于模拟量输
入
的采集和电能脉冲的输出
?
ARM
将模
拟数据采集和计算结果读取并作进一步的
分析
,
并存储分析结果
,
同时通过按键操作对人机交互界面进
行控制
,
并根据通
讯规约的设定对内部
所存储的数据进行上传
?
系统结构图见表
1
?
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