数控技术
基于微控制器的单相电表检测仪设计
王贺高峰
(武汉轻工大学电气与电子工程学院湖北武汉430023)
数事共与质用
摘要：单项电表检测仪经常被用在低压电能表现场检验等场合。根据技术要求,本文深入分析影响测量精度的原因及解决方法。为了实现对供电电路的电压和电流进行实时检测,采用微控制器作为本文的检心器件，通过钳形电流互感器和微型电压互感器将单相供电电流和电压变换为弱电信号，同时通过电能计量芯片测量实际的有功功率,充分利用微控制器较强的运算功能,计算出一定时间内消耗的电能。电表的误差是通过光电采样器来计算出实际的误差值
关键词：低压单相电能表微控制器互感器
中图分类号：TP36814
文献标识码:A
随着时代的进步，人民的生活水平的不断提高，家用电器也变得越来越普及。这时候，就迫切需要一种计量准确，操作简单的单相电表检测仪，对用户低压电能表进行现场检验。
本文以微处理器为核心，被测电能表通过光电采样器对其进行采样，并通过电能计量专用芯片和互感器对电能实时计量，同时利用单片机计算出被测电能表的误差，来保证电能表计量的准确性。
1总体结构
按照系统总体的设计要求，系统结构示意图如图1所示。
它包括压互感器(1)有功功率测量通道；(2)光电采样器(3)单片机；(4)显示器(5)键盘；(6)组成。先由互感器将供电电路的电流、电压转换为弱电信号，再通过计算机对电参数进行实时采集并计算出电能。被测电能表的相对误差是通过光电采样器对被测电能表进行采样从面计算得出"。
本设计通过LCD液品显示屏来显示信息，通过自带的字符库进行编程，即可实现各信息的显示。具有分辨率高、轻薄短小、耗电量
低、抗干扰能力强等优点。 2总体方案
本文通过光电采样器检测被测电能表。光电采样器由光发射管、光敏接受管和整形电路三部分组成N表示电能表的转盘共转
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图1系统结构图
开始
电压、电流采样计算实测电路中有功功率计算电能表中有功动率
-
计算电能表精典
结束
图2测量误差流程图
收稿日期：20151130
C5 6
文章编号：1007-9416(2016)01-0006-0)
过N转，用B来表示电能表的转盘数，H表示配用电流互感器的互感比，则电能表在转盘转过N转后所计量的电能如公式(1-1)所示。
W = N ×H/B
(11)
其过程如下：先对电流、电压进行测量，再将测量结果发送到 CS5460芯片。△W为每次采样周期内所消耗的电能，则被测电能表的转盘转过N转后的实际电能，如公式(1-2)。
-A
(12)
电能表的相对误差由显示部分显示出来。电能表的工作状态由工作误差的精度得出。关于显示部分的选择不仅要考虑其显示的位数是否满足要求，还要考虑到是否使于携带，在强光照射的恶劣环
境下是否可以清楚读数困。 3电器元件的选择
单片机选用AT89C51，光电采样器选用GST-4，电流互感器选用钳形电流互感器Q8A型，电压互感器选用微型精密电压互感器，电能计量芯片选择CS5460，显示器选择LCD1602，键盘选择4+4的矩阵式键盘。
4测量误差程序设计
CPU程序运行的方向是通过中断硬件来改变，中断之后所执行的处理程序，被称为中断服务程序。本设计主要是键盘中断。
测量误差过程主要是判断电能表的相对误差是否在要求范围
内，从而判断其是否正常工作。测量误差流程图如图2所示。 5结语
为了提高测量的精度，采用的是分段线性化处理。采用电压互感器、电流互感器和光电采样器对低压单相电能表进行现场采样。被测电表的准确性是通过把采样值输入电能计量芯片，然后由单片机计算得出6，当发现电表计量不准确时，及时计算其相对误差，对用电线路进行检测，主要是电压互感器和电流互感器对其实施检测；通过LCD显示判断结果和相对误差，判断电能表是否正常工作。参考文献
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作者简介：王贺(1990一).男,江苏宿迁人,项士生,研究方向：控制理论与控制工程：高峰(1962一),男,湖北式汉人,制教投.研究方向：控制理论、
系统工程、认知决策，