文档介绍：复旦大学
硕士学位论文
改进分时数字电能表IC的前端设计
姓名:朱颖亮
申请学位级别:硕士
专业:电子与通信工程
指导教师:黄均鼐;褚大华
20070308
摘要随着国民经济发展,工业、农业、商业、居民生活用电的日益增长,促使电力捣⒌纭供电量的增加,尤其是从计划经济进入商品经济社会以后,人们清楚地认识到电能是一种很重要的商品,电能计量装置是经济社会中一种重要的计鼙器具,其技术性更强,要球更高。往往一个灯笠瞪鷠电的消耗,一小时内计入的电耸的交易额高达数万元,并且它又不能复验,,所以做好电能计晕鹤鞲裢庀缘弥匾!9叶缘缒芗砌局葱星恐萍於ǎ忧监督管理,必须定期检验,不断改进计量装置,提高计量准确度,更新计量装置,执法检查杜绝偷漏计电量。减少发供用电过程中的能耗,加强节能做好经济运行,创造更高的经济效益。电能计犀魇欠⒄构鶮经济,必不可少的一项重要鹤鳌8源耍壳暗缱拥缒鼙淼暮心一单片集成电路就相当重要。对分时数字电能表的政进具有实际应用价值和重要意义。在对比了各公司电能表芯片的基础上,针对这些产品的弱点,本课题对电能表芯片进行了前端设计,它带有疍转换器、具有倍表的高准确度,龇崖实纳柚眉个步进电机的输出和通讯接口等,经仿真及用硬件验证,功能达剑设计要求;经检测,样机达到斗质笔值缒鼙淼囊G蟆关键字:电能表,电能计量,∑一△模数转换器中图分类号;
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第一章前言电能表的发明与发展过程芯的电能表,然而转动元件是一铜杯,反作用力矩的产生是靠交流电磁铁,一直到十九世纪木期才逐步开始采用直流磁铁,降低了旋转速度,增加了力矩,采用浇铸零件,改进了计数机构,同时采用了一个圆盘代替了原来一个盘一个杯的转兰统晔背鱿至嗽黾臃荰作磁路改进。的方法,参数也有来越显示出其优越性。由于机械感应式电能表的驱动线圈的低频窄带电磁特性,低、非线性负荷计量误差大和难以实现各种功能的诸多缺点,造成感应式电能表发展停滞不前,就是感应式电能表在功能上需要扩展也少不了采用电子电路来实现。加上电子电能表有着诸多的优点,容易实现多功能、达到高精度、便于自动的迅速发展。即使一些机电一体式的特种电能表,例如:分时多费率能表、有脉冲输出的电能表、多路最大需量表、预付费电卡电能表和电力定量器,促使人们考虑去应用电子电路来实现电能计量,同时促成各种新型电子式电能表同本衫山桌先生在二十世纪六十年代末发明了时分割乘法器的功率测量原理,得到了日本国最高荣誉,在日本横河株式会社生产了型数字功率变换在这个原理的基础上我国研制出单相和三相电子式数字功率电能标准表,随着电子技术的进一步发展,模拟一数字转换技术和大规模集成电路的逐步人类社会在十九世纪西方资本主义工业化革命进入快速发展时期,随着电力工业的出现,人们迫切需要解决电力经营中买卖和生产管理上的电能计量问题。美国人爱迪生在年用电解原理制成直流电能表窗彩奔,自年交流电的发现和应用给电能表的发展提出了新的要求,交流电能表从此应运而生,意大利科学院的物理学家弗拉罩斯提出用旋转磁场的原理测量电能量,即在一个可转动的导体上作用两个同频率,但空间和相位不同的交变磁场,导体就能旋转。故交流感应式电能表又称作弗拉罩表。同时,美国电工技术学校有位教师也利用同一道理制造感应式电能表,这些都是电能表雏形的萌芽。,它的电压铁芯重敲挥械ザ赖牡缌魈镜模蚨压铁芯总的电抗必需大,体积也就大了。为了减少尺寸和重量,人们开始研究把电压与电流磁路分开,采用了独立电流铁芯,就大大缩小了体积。在解决内相角的问题上,也使用过人工线路和合成磁场的方法,到年以后出现了带电铁动元件,并且使用铝盘来代替铜盘。很大提高,性能较好的导磁材料的出现,更大地减轻了重量,并降低了功率消耗。感应式电能表在电能计量应用中占据了极其重要地位,随着微电子高新技术和电子工业的高速发展,对电能计量精度提出了新的要求,电子式电能表就越对于基波外的各次谐波功