Kõrgejulgevusega digitaalne võimsusmõõtur: Välistööruhmi lahendus 3-faasisüsteemi jälgimiseks

I.Ülevaade​

See lahendus kasutab kõrgejulgelist peamist juhtprotsessorit ja mitme mooduli koostööarhitektuuri, et saavutada kolmekordse võrgu parameetrite täpne andmete allikas, töötlemine, kuvamine ja kaugülekandmine, rahuldades elektrisüsteemide reaalajas jälgimise nõudeid. Mõõtmistäpsuse tagamisel lahendab see digitaalne ammeerik efektiivselt segaduse probleeme mitmete tehnoloogiliste uuenduste kaudu ja optimiseerib tootmiskulusid.

​II. Ammeeriku üldine struktuur ja funktsioon​

​Süsteemi arhitektuur​

Kasutab "peamise juhtprotsessori kui tuumana, mitme mooduli koostöö" arhitektuurimudelit, et realiseerida andmete allika, töötlemise, kuvamise ja ülekandmise integreeritud funktsioone.

​Põhimmooduli funktsioonid​

1. ​Peamise juhtprotsessori moodul​
• Tuumaseadme: MSP430F5438A chip
• Integreeritud funktsioonid: AD-tee, kõrgefrekvenstseen kristalltundlik tee, madalfrekvenstseen kristalltundlik tee
• Põhifunktsioonid: süsteemimoodulite kontroll ja andmete signaalide töötlemine
• Erikoondisain: Madalfrekvenstseen kristalltundlik tee sisaldab sisseehitatud kompenseerivaid kondensaatoreid; põhifrekvensti sisend on ainult 32768Hz madalfrekvenstseen kristalliühendatud.
2. ​Signaali allikamoodul​
• Spannungside allikas: kolmekordse võrgu spannangu vähendava jagamise tee
• Stroomide allikas: kolmekordse stroomi transformatoored
• Signaali töötlemine: operatsioonipäästikute tee (tähistuse suurendamine ja taseme muutmine)
• Kanalite konfiguratsioon: spannungi analoogsed näidetembrid, stroomi analoogsed näidetembrid
• Funktsioon: saavutab kolmekordse spannangu ja stroomi signaalide täpse allika.
3. ​Abriga funktsioonimoodulid​
• Reaalaja kell (RTC): Pakub täpset aja alust, tagades andmete ajastamise täpsuse.
• Sisemine teabe mälukoht: Salvestab ameeriku töötamise parameetreid ja allikatud andmeid, toetab sisu muutmist.
• Kuvamise juhtimismoodul: Kuvab võrguparameetreid, varustatud segaduse eest kaitsega.
• Sidemisliides: RS485 liides, toetab ühendust kaugjälgimise arvutitega reaalajas andmete üleslaadimiseks.
• Toiteallikamoodul: Mitmetasandiline toiteväljund
• 5V väljund: Signaali allikamoodulile.
• 3.3V väljund: Peamise juhtprotsessori, RTC-le, mälukohta, kuvamise juhtimismoodulile.
• Eraldatud 5V väljund: Sidemisliidesele.

​III. Põhiline tehnoloogiline parandus ja eelised​

1. ​Neesline segaduse lahendus​
• ​Traditsioonilised probleemid​
• Neeslinen tuli läbi 4 vastendile, kusjuures kokku 1.496MΩ vastuvastus.
• Neeslinen juhe on segaduse eest hoiuvald, kui see on vaba.
• Ebatavaline kolmekordne spannungi kuvamine, kui ei ole spannungit.
• Ebatõene andmed, mille mõju on näidetembris ja mõõtmistäpsus.
• ​Parandatud disain​
• Voltage analog näidetembrid kanali neesline on otse ühendatud süsteemi maaga.
• ​Tehnilised eelised​
• Lahendab täielikult neesline segaduse probleeme.
• Eemaldab 4 neesline vastendi, lihtsustades tsirkuiti disaini.
• Vähendab tootmise raskust ja kulusid.
2. ​EFT-segaduse vastu kaitse disain​
• ​Disaini lahendus​
• EFT-vastane moodul asetatakse kuvamise juhtimismooduli ja peamise juhtprotsessori vahel.
• Moodul koosneb 4 kondensaatorist (C1-C4), vastavalt igale kommunikatsioonisignaali liinile.
• Kondensaatorite spetsifikatsioonid: C1, C3, C4 on 10000pF; C2 on 3300pF.
• Kondensaatori üks lõpp on ühendatud signaali liiniga, teine lõpp on maaga ühendatud.
• ​Tehnilised eelised​
• Pakub iga kommunikatsioonisignaali liini jaoks tõhusat kaitset.
• Ületab 4kV EFT immuunsuse testi.
• Omadab tugeva EFT vastastikuse vastu.
3. ​Elektrostaatilise segaduse vastu kaitse ja kella stabiilsuse optimeerimine​
• ​Kristalltundliku seadistus​
• Peamise juhtprotsessori põhifrekvensti sisend on ainult 32768Hz madalfrekvenstseen kristalliühendatud.
• Chipi sisemine madalfrekvenstseen oszillatorite tee sisaldab sisseehitatud kompenseerivaid kondensaatoreid.
• ​Kolm eelist​
• ESD-suoritus: Ületab 15kV õhukeskkonna ESD-testi, töötab stabiilselt.
• Kellatäpsus: Genereerib sekundikella frekventsi jagamise kaudu, tagades ADC näidetembris kella stabiilsuse.
• Tsirkuiti lihtsustamine: Eemaldab välise AD-konversiooni tsirkuiti ja 2 kristalltundliku kompenseeriva kondensaatori.

​IV. Üldine tehniline tõhusus​

• ​Funktsioonide realizatsioon​
• Võtab stabiilselt kolmekordse võrgu spannangu ja stroomi signaalide allika ja töötlemise.
• Reaalajas andmete kuvamisfunktsioon.
• Reaalajas andmete üleslaadimine jälgimise arvutitele RS485 liidese kaudu.
• Rahuldab elektrisektorit reaalajas jälgimise nõudeid.
• ​Jõudluse parandused​
• Tõhusalt lahendab kolm põhiline probleemi: neesline segadus, elektrostaatiline segadus ja EFT-segadus.
• Oluliselt parandab andmete allika ja mõõtmistäpsust.
• Oluliselt suurendab seadme töö stabiilsust.
• ​Kulu optimeerimine​
• Eemaldab mitmeid vastendeid, kondensaatoreid ja välise AD-konversiooni tsirkuiti.
• Lihtsustab tootmismeetodit, vähendab tootmise raskust.
• Vähendab tootmisega seotud kulusid, omades kõrget inseneritehnikalist rakendusväärtust.

​V. Rakendusväärtus​

See digitaalne ameerikulahendus, innoovatiivse tsirkuiti disaini ja segaduse vastu kaitse tehnoloogia kaudu, saavutab kõrgejulge, kõrgekindlusega võrguparameetrite jälgimise. Samal ajal optimeeritakse toote kulustruktuuri, pakkudes konkurentsivõimelist tehnilist toodet elektrisektori jälgimise valdkonnale, sobivad erinevatele tööstuslikele võrgujälgimiss stsenaariumidele.