本文關(guān)鍵詞： 智能電能表 RN8209C 軟件平臺(tái) 誤差校正 MATLAB　出處：《揚(yáng)州大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本文設(shè)計(jì)了基于RN8209C計(jì)量芯片的一款單相高精度費(fèi)控智能電能表。采用了超大規(guī)模數(shù)字信號(hào)處理芯片、永久保存信息的存貯器、全隔離標(biāo)準(zhǔn)RS485通訊接口和紅外通訊、大畫面寬溫液晶顯示和信息安全加密ESAM模塊等先進(jìn)技術(shù)。該表集眾多功能于一體,具有電能量計(jì)量、信息存儲(chǔ)及處理、實(shí)時(shí)監(jiān)測、自動(dòng)控制、信息交互等功能,可有效地杜絕欠費(fèi)行為。具有精度高、功能強(qiáng)、穩(wěn)定性好等特點(diǎn),是國家電網(wǎng)集中采購的居民用戶電能表,可實(shí)現(xiàn)電力線組網(wǎng)集中抄表、費(fèi)控功能。首先介紹了智能電能表行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,描述了其廣闊的發(fā)展空間和發(fā)展的客觀必要性,同時(shí)對國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)以及現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹。第二章介紹了單相電能表的計(jì)量原理和國家電網(wǎng)公司對于智能電能表制定的技術(shù)規(guī)范與功能要求。然后對比常用的電能表硬件系統(tǒng)構(gòu)架,選取了“專用計(jì)量芯片+MCU"的系統(tǒng)構(gòu)架下,進(jìn)行了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。前端采用銳能微的第三代計(jì)量芯片RN8209C作為數(shù)據(jù)采集和電能計(jì)量芯片,選用瑞薩RL78系列MCU(16位)R7F0C004M2DFB作為核心管理芯片。接著根據(jù)平臺(tái)移植的需要,對軟件系統(tǒng)進(jìn)行了模塊劃分。定義并設(shè)計(jì)了包含配置層、平臺(tái)層和應(yīng)用層的軟件系統(tǒng)平臺(tái)。配置層包含系統(tǒng)底層配置和硬件驅(qū)動(dòng)；平臺(tái)層包含系統(tǒng)消息驅(qū)動(dòng)機(jī)制、存儲(chǔ)管理以及計(jì)量和通信部分；應(yīng)用層包含各種任務(wù)的實(shí)現(xiàn)流程。其次,精度作為衡量電能表好壞的重要標(biāo)準(zhǔn),卻存在各種干擾。借助MATLAB的cftool工具箱,通過對自熱影響下的誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,擬合得到誤差變化曲線。然后通過軟件補(bǔ)償?shù)姆绞教岣吡擞?jì)量的精度。同樣電壓的變化是影響計(jì)量精度,論文詳細(xì)介紹了電壓影響下精度校正的流程。提高了自熱影響和電壓影響下電能表的精度。最后對本文的工作進(jìn)行了總結(jié),指出了論文中的不足之處,同時(shí)也對后續(xù)研究工作進(jìn)行了展望。
[Abstract]:In this paper, a single-phase and high-precision cost control intelligent watt-hour meter based on RN8209C metering chip is designed. It uses a large scale digital signal processing chip, a memory for permanent storage of information, a fully isolated standard RS485 communication interface and infrared communication. Large screen wide temperature liquid crystal display and information security encryption ESAM module and other advanced technology. The table has many functions, such as electric energy measurement, information storage and processing, real-time monitoring, automatic control, information exchange, etc. It has the characteristics of high precision, strong function, good stability and so on. It is a household electric energy meter which is purchased centrally by the State Grid. It can realize the centralized meter reading of power line network. First of all, the paper introduces the development of intelligent watt-hour meter industry, describes its broad development space and the objective necessity of development. Chapter two introduces the measurement principle of single-phase watt-hour meter and the technical specification and function requirement of smart watt-hour meter made by State Grid Company. Hardware architecture of watt-hour meter based on, The hardware design of the system is carried out under the system framework of "special metering chip MCU". The front-end uses the third generation metrological chip RN8209C, which can be used as data acquisition and electric energy metering chip, in the front end. The R7F0C004M2DFB is selected as the core management chip, and the software system is divided into modules according to the need of platform transplantation, and the configuration layer is defined and designed. The software system platform of platform layer and application layer. The configuration layer includes system bottom configuration and hardware driver, platform layer includes system message driving mechanism, storage management, metrology and communication. The application layer contains the realization flow of various tasks. Secondly, as an important standard to measure the quality of the watt-hour meter, there are all kinds of interference. With the help of the cftool toolbox of MATLAB, the error data under the influence of self-heating are analyzed. The error variation curve is obtained by fitting. Then, the accuracy of measurement is improved by software compensation. The same voltage change affects the measurement accuracy. This paper introduces the process of precision correction under the influence of voltage in detail. It improves the precision of watt-hour meter under the influence of self-heating and voltage. Finally, the work of this paper is summarized, and the shortcomings of the paper are pointed out. At the same time, the future research work is also prospected.
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM933.4

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