Højytte Digital Strømometer: Støjimmunløsning til Overvågning af 3-fasede Systemer

I. Oversigt

Denne løsning benytter en højtydende hovedkontrolchip og en arkitektur med flermodulær samarbejde for at opnå præcis indsamling, behandling, visning og fjernoverførsel af trefase strømnetparametre, der opfylder kravene til realtids overvågning i strømsystemer. Ved at sikre målnøyaktighed, løser denne digitale strømregning effektivt støjproblemer gennem flere teknologiske innovationer og optimerer produktionomkostninger.

II. Samlet regningsmeterstruktur og funktion

Systemarkitektur

Anvender et arkitekturmodel "hovedkontrolchip som kernen, flermodulær samarbejde" for at realisere integrerede funktioner for dataindsamling, -behandling, -visning og -overførsel.

Kerne-modulfunktioner

1. Hovedkontrolchipmodul
• Kernedevicet: MSP430F5438A chip
• Integrerede funktioner: AD konverteringskredsløb, højfrekvens kristalkredsløb, lavfrekvens kristalkredsløb
• Hovedansvarsområder: Kontrollering af systemmoduler og behandling af datasignaler
• Speciel design: Lavfrekvens kristalkredsløbet har indbyggede kompensationskapacitorer; hovedfrekvensindgangen er kun forbundet til en 32768Hz lavfrekvens kristal.
2. Signalindsamlingskredsløbsmodul
• Spændingsindsamling: Trefase netspændingsforringende spændingsdelerkredsløb
• Strømindsamling: Trefase strømtransformatorer
• Signalkonditionering: Forstærkerkredsløb (forstærkning og niveauforandring)
• Kanalopstilling: Analog spændingssamplingkanaler, analog strømsamplingkanaler
• Funktion: Opnår præcis indsamling af trefase spændings- og strømsignaler.
3. Bistandsfunktionsmoduler
• Realtidsur (RTC): Leverer en præcis tidsbase, der sikrer nøyaktigheden af datatidsstempler.
• Intern informationshukommelse: Gemmer regningsmeter driftsparametre og indsamlede data, understøtter indholdsmodifikation.
• Visningskontrolmodul: Viser strømnetparametre, udstyret med støjbeskyttelse.
• Kommunikationsgrænseflade: RS485 grænseflade, understøtter forbindelse til fjernovervågningscomputer for realtidsdataoverførsel.
• Strømforsyningsmodul: Flerniveauer strømforsyning
• 5V udgang: Til signalindsamlingskredsløbsmodul.
• 3.3V udgang: Til hovedkontrolchip, RTC, hukommelse, visningskontrolmodul.
• Isoleret 5V udgang: Til kommunikationsgrænseflade.

III. Kerne-tekniske forbedringer og fordele

1. Løsning på neutralled støj
• Traditionelle problemer
• Neutralled skulle passere gennem 4 motstande med en samlet resistens på 1.496MΩ.
• Neutralledledning er følsom for støj når den flyder.
• Ualmindelig trefase spændingsvisning når ingen spænding anvendes.
• Ustabilt data, der påvirker sampling- og regningsnøyaktighed.
• Forbedret design
• Neutralled af analog spændingssamplingkanal er direkte forbundet til systemjord.
• Tekniske fordele
• Løser helt problemet med neutralled støj.
• Fjerner 4 neutralled motstande, forenkler kredsløbsdesign.
• Nedsætter produktions vanskeligheder og omkostninger.
2. Anti-EFT støjdesign
• Designløsning
• En anti-EFT modul er placeret mellem visningskontrolmodulen og hovedkontrolchippet.
• Modulen består af 4 kondensatorer (C1-C4), der svarer én til én med kommunikationssignal linjer.
• Kondensatorspecifikationer: C1, C3, C4 er 10000pF; C2 er 3300pF.
• En ende af kondensatoren er forbundet til signallinjen, den anden ende er jordet.
• Tekniske fordele
• Yder effektiv beskyttelse for hver kommunikationssignal linje.
• Gennemfører 4kV EFT immunitet test.
• Har stærk anti-EFT evne.
3. Antistatiske udladnings- og ur-stabilitetsoptimering
• Kristalkredsløbskonfiguration
• Hovedfrekvensindgangen til hovedkontrolchippet er kun forbundet til en 32768Hz lavfrekvens kristal.
• Chippens interne lavfrekvens oscillasirkredsløb har indbyggede kompensationskapacitorer.
• Tre fordele
• ESD ydeevne: Gennemfører 15kV luftudladnings ESD test, fungerer stabilt.
• Ur-nøyaktighed: Genererer sekundsurt gennem frekvensdivisionsmetode, der sikrer ADC samplingur stabilitet.
• Kredsløbsforenkling: Fjerner eksterne AD konverteringskredsløb og 2 kristalkompensationskapacitorer.

IV. Samlet teknisk effektivitet

• Funktionsrealisering
• Stabiliserer indsamlings- og behandlingsprocessen af trefase netspændings- og strømsignaler.
• Realtids datavisningsfunktion.
• Realtids dataoverførsel til overvågningscomputere via RS485 grænseflade.
• Opfylder behovene for realtids overvågning i strømsektoren.
• Ydeevneforbedringer
• Løser effektivt tre kerneproblemer: neutralled støj, statisk støj og EFT støj.
• Forbedrer betydeligt dataindsamlings- og regningsnøyaktighed.
• Forbedrer markant driftsstabiliteten af udstyr.
• Omkostningsoptimering
• Fjerner flere motstande, kondensatorer og eksternt AD konverteringskredsløb.
• Förenkler produktionsprocessen, nedsætter produktions vanskeligheder.
• Nedsætter produktionomkostninger, har høj ingeniør anvendelsesværdi.

V. Anvendelsesværdi

Denne digitale strømregning løsning, gennem innovative kredsløbsdesign og anti-støjteknologi, opnår høje ydeevne, høj pålidelighed strømparameter overvågning. Samtidig optimerer den produktomkostningsstruktur, leverer en konkurrencedygtig teknisk produkt for strømsystem overvågningsfelt, der er egnet til forskellige industrielle strømovervågningsscenarier.