MicrocomputerApplicationsVol.20,No.7,2004开发应用橄型电脑应用2004年第20卷第10期基于ADE7754的三相电源功率表的设计与实现张志杰摘要本论文首先时工业用三相功率表的基本浏量原理作了阐述，其次介绍了测量芯片八DE7754和控制芯片LPC2106，并使用这两块芯片设计了一个数字式三相电源功率表，最后通过对测量精度和稳定性的分析研究了改进测量性能的数字过滤算法和分段拟合算法。关健词三相电源功率表ADE7754LPC2106数字过滤算法分段拟合(RMS)，在物理意义上，如果一个交流信号与一个直流信号接相同负载而产生同样多的热量，就说交流信号的RMS值(即有效值)等于该直流信号的数值。定义一个连续信号f(t)的RMS值的数学表达式如下:Frm，一、I1f'.P(t)dtv)。对于电流来说f(t)即i(t)有i(t)=可得i2(t)=丫万~XIrmsXsin(ot)一、引言irms2一IrmszXcns(2(ot)传统功率表集成度较低，硬件电路复杂、不易调试，可靠性低而成本高。而本设计实现的三相电源功率表克服了传统功率表的缺点，可以单片芯片完成三相电源有功功率、电压有效值、电流有效值，及信号频率的测量。电压测量的动态范围从20V到400V，电流测量的动态范围从10mA到30A,测量精度达到士1%0。该数字式功率表还能对数据做进一步的软件处理，这也是传统功率表无法比拟的。因而具有一定的先进性和较广的应用面。因此经过周期的整数倍时间积分后就能得到f(t)信号的RMS值。对于采样的离散信号RMS的计算如下:Frin，一、/奈鲜2[n]丫.,.司二、三相功率相关原理N必须是整数倍周期的采样点数。由于:，(‘)-I/万.XVrjrisXsin(tot)i(t)二丫万XIYnisXsin(u1t)v(t)和i(t)是电压和电流的瞬时值。瞬时功率就为尸(t)二:'(t)又i(t)P(t)二IrmsXVrm，一IrmsXVrmsX‘一‘is(art)于是可以计算整数倍周期的有功功率2.功率表的一般实现原理一个功率表通常需要测量频率、电流有效值、电压有效值及有功功率，决定其性能的最关键模块就是模数转换模块。以下将简要介绍模数转换原理，并从数学角度分析测量电流有效值、电压有效值以及有功功率的可行性。模拟量转换成数字量，通常经历采样、量化和编码三个步骤。一、采样:采样过程将时间连续的信号变成时间不连续的模拟信号。根据香农采样定理，如果采样频率f不小于随时间变化的模拟信号f(t)的最高频率fmax的2倍，即f李2fmax，则采样信号f(KT)包含了f(t)的全部信息，二、量化:采样后的信号虽然时间上不连续，但幅度仍然连续，仍为模拟信号，必须经过量化，转换成数字信号，才能送人...
