基于CC2430的阶梯式复费率电能表设计

基于CAN总线的复费率电能表抄表系统设计电能表作为一种测量电参数的专用电力仪表,从发明到现在已经有了很大的发展,在电价计量方面,传统的单一费率计量电价模式已经不再适应社会的发展,为了配合国家推出的分时电价政策,电能表要具有计量多费率电价的功能。

同时,在抄表方面,目前我国存在着多种抄表方式并存的复杂局面。

随着电子技术的发展,远程集中抄表系统将会不断地得以组建和完善。

CAN 总线技术因其在实时性、可靠性、抗干扰能力、容错能力等方面的突出优点,近年来被逐渐应用于各种自动化领域。

远程抄表领域也会有CAN总线的发展空间。

本文正是在这样的背景下设计了基于CAN总线的复费率电能表抄表系统。

本文从硬件和软件两个方面入手,阐述了复费率电能表的设计原理以及CAN 总线抄表系统的设计方案。

在复费率电能表设计方面,采用专用的高精度电能计量芯片ADE7758作为电参数计量单元,采用具有超强抗干扰能力的STC12C5A60S2单片机作为控制单元。

通过硬件和软件的设计可以实现多种电量参数的测量,包括：电压和电流有效值、有功和无功功率、视在功率、有功和无功电能、功率因数、频率等多种参数。

该电能表带有许多功能模块。

由互感器组成的电量信息采集模块可以实现电量信息的精确采集；时钟模块为系统提供时间标准,通过软件编程可以实现复费率电价的计量；存储模块可以实现电量信息的实时存储,并具有掉电保存数据功能；显示模块负责显示计量得到的电参量信息。

在CAN总线抄表系统设计方面,本文首先分析了现有的几种抄表方式的优缺点,指出了CAN总线技术的优势,进而阐述了CAN总线远程抄表系统的构建方法。

针对单一CAN网络中所存在的缺点,比如节点数目易受限,通信速率易受影响等,本文设计了CAN总线星型拓扑结构的抄表系统。

在理论的基础上,设计了CAN接口电路,并对电路进行了抗干扰处理。

CAN接口电路的设计使这款复费率电能表能够作为一个节点直接挂接在CAN 总线上,从而实现远程抄表。

复费率电能表的作用及原理复费率电能表也称为分时计费电能表（TOU)，它是利用有功电能表或无功电能表中的脉冲信号，按指定时段分别按要求计量各时段的用电量（包括有功电量和无功电量）及总用电量。

它是具有多种电价、不同费率、多个计度器的电能表，通常用作计量高峰和低谷以及平段时间的用电量，以便对用户在不同时段的用电收取不同的电费。

同时，它可以通过485数据通信接口传输数据，也可以通过遥控器红外编程和掌上电脑红外抄表。

单相、三相复费率电能表的外部接线与普通单相、三相电能表的接线相同。

1.复费率电能表的作用一般将一天24h划分为基本固定的几个时段，尖峰用电时段的电量称为尖峰电高峰用电时段的电量称为峰段电量，低谷用电时段的用电称为谷段电量，常用电时段的电量称为平段电量。

确定电价时，先定一个平段电价，峰段电价按平段电价上浮50%左右，谷段电价则下浮50%左右，尖峰电价则比峰段电价还高。

复费率电能表是为解决供用电矛盾和提高发供电设备的经济效益而采取的一种有效的经济手段和技术措施，可以达到促使用户减小高峰用电量、增加低谷用电量，以削峰填谷，调整负荷，达到提高负荷率的目的。

为此，要对用户实行不同电费电价的计算制度，避免不必要的浪费，达到节约能源的效果。

2.复费率电能表的工作原理（以单相电子式付费率电能表的工作原理图为例）电流采样电路和电压采样电路将流过负荷的大电流和所加的交流电压变换为合适的小电流信号和小电压信号，经电能专用集成电路转换成随功率变化的脉冲信号。

单片微处理器接收到功率脉冲信号后进行电能累计，并且存于存储器中，同时读取时钟信号，按照预先设定好的时段分时计量，将数据输出到显示器中显示，并且随时接收串行通信口的通信信号进行数据处理。

3.复费率电能表的主要功能(1)计量功能：计量有功电量，分时计量功能一般有三费率和八时段设置功能。

(2)按月计量：可以设置结算日，在结算日进行电量数据过月处理。

(3)功率脉冲输出。

(4)通信接口：RS-485接口、红外接口。

电表复费率-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容：电表复费率是指电表在特定时间段内，被复数次读取电能示值的频率。

它是电能计量行业中一个重要的指标，可以帮助用户和供电部门了解电能使用情况和电能供应的状况。

电表复费率是通过电表采集电能数据的频率来计算的。

一般来说，电能计量设备会定期进行电能示值的采集，采集的时间间隔越短，复费率越高，反之则复费率越低。

复费率的计算方法有多种，通常采用复费率等于24小时内电能示值采集次数与24小时的比值。

例如，若电能示值采集次数为48次，则复费率为48/24=2。

影响电表复费率的因素主要包括电能计量设备的性能、供电条件和用户的用电需求等。

对于电能计量设备来说，其采集频率的高低和精度都会直接影响到复费率的计算结果。

而供电条件则包括供电电压的稳定性、电能计量设备的可靠性等方面。

另外，用户的用电需求也会对复费率产生一定的影响，例如，用电量较大的工业用户可能需要较高的复费率来更精确地计量电能消耗。

电表复费率的重要性不言而喻。

它对于电能计量的准确性和可靠性具有关键作用。

通过合理的复费率设计和使用，可以提高电能计量的精度，更好地满足用户的用电需求，保障电能计量的公正性和公平性。

电表复费率具有广泛的应用价值。

首先，它可以作为电能计量设备性能评估的重要指标，用于评判不同厂家、不同型号电表的计量性能。

其次，它可以用于电能与电费的计算，帮助用户了解自己的用电情况和电费支出。

此外，电表复费率还可用于电能计量系统的质量控制和检验，确保电能计量工作的准确性和可靠性。

展望未来，随着电力行业的不断发展和智能化技术的应用，电表复费率的重要性和应用价值还将进一步提升。

预计在智能电网建设和智能电能计量技术的推动下，电表复费率的计算方法和指标体系将会更加完善和细化，以更好地满足用户和供电部门对电能计量的需求。

1.2 文章结构文章结构部分的内容应该是对整篇文章的结构进行介绍和说明。

可以按照下面的方式来编写文章结构部分的内容：文章结构部分：本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

复费率电能表写铁电次数电能表是电力系统中用于测量电能消耗的重要设备之一，而复费率电能表则作为一种新型的电能计量设备，其具备了更高的计量精度和更强的抗干扰能力。

在本文中，我们将深入探讨复费率电能表的工作原理和其铁电次数的问题。

一、复费率电能表的工作原理复费率电能表是通过利用电能表芯片上的微处理器来实现多费率电能的计量。

它可以根据不同的时间段和用户需求，对电能进行分时段计量，从而提供更加准确的电能消耗信息。

同时，复费率电能表还具备了抗干扰和数据安全性等方面的优势，可以更好地保障电能计量的准确性。

在实际工作中，复费率电能表通过接收电网的供电信号，将电能转化为电压和电流信号，并通过传感器进行采集和测量。

然后，利用内部的微处理器对这些采集到的电能信号进行处理和计算，最终得出电能的消耗量。

而这个计算的过程中，就涉及到了铁电次数的问题。

二、铁电次数的定义在复费率电能表的工作过程中，铁电次数是指电能表芯片中铁电存储器的擦写次数。

铁电存储器是一种非易失性存储器，可以保存电能消耗信息等重要数据。

而铁电次数的增加，则代表着对铁电存储器的擦写操作，频繁的擦写会导致铁电次数的增加，进而可能对电能计量的准确性产生影响。

三、铁电次数与电能计量准确性的关系虽然铁电次数的增加可能对电能计量产生影响，但是复费率电能表设计时通常会考虑到这一问题，并采取一些措施来减少对电能计量准确性的影响。

例如，电能表芯片中的铁电存储器容量会设计得较大，以便保留更多的电能数据，并减少对铁电次数的消耗。

此外，复费率电能表还配备了其他计量模块和算法，可以对电能进行自动校准和修正，从而提高计量精度。

四、如何降低铁电次数的增加为了保证电能计量的准确性和复费率电能表的使用寿命，我们可以采取一些措施来降低铁电次数的增加。

首先，可以通过优化电网供电条件，保证供电稳定，避免电能的浪费和损耗。

其次，可以定期对复费率电能表进行校准和检查，确保计量的准确性。

此外，注意电能表的正确使用和合理维护，也能起到延长电能表寿命的作用。

复费率电能表
复费率电能表是一种用于测量电能的仪器。

它具有多种测量功能，包括电流、电压、功率因数等指标。

与传统的电能表不同，复费率电能表可以实现多种电能测量模式，如正向有功、反向有功、正向无功、反向无功、组合有功无功等模式。

这样，它可以更加精准地测量电能，满足不同场合的需求。

复费率电能表的使用范围非常广泛，包括工业、商业和家庭等领域。

它可以帮助用户实现电能计量、电能监测和电能管理等功能，提高电能使用效率，降低用电成本。

同时，复费率电能表还具有防误差、防盗窃、远程抄表等功能，为用户提供更加安全、便捷的服务。

总之，复费率电能表是一种先进的电能测量仪器，具有多种功能和广泛的应用场景。

在未来的发展中，它将继续发挥重要的作用，帮助用户实现更加高效、可靠、安全的电能管理。

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基于CC2430的阶梯式复费率电能表设计
王亭岭;熊军华;刘东
【期刊名称】《低压电器》
【年(卷),期】2010(000)012
【摘要】为提高能源利用率,达到用电监管智能化的目的,结合ZigBee无线传感器网络低功耗的特点,设计了一种基于CC2430的阶梯式复费率电能表.分析了ZigBee协议栈的体系结构,针对ZigBee2006协议栈Z-Stack的特点,在CC2430中设计了电能测量信息的有线读取程序及无线数据传输程序.电能表作为无线抄表系统的终端节点,易于实现数据的无线传输,提高了抄表的准确性和效率.
【总页数】5页(P7-10,61)
【作者】王亭岭;熊军华;刘东
【作者单位】华北水利水电学院,河南,郑州,450011;华北水利水电学院,河南,郑州,450011;北京航空航天大学,北京,100191;中国石油化工股份有限公司,天然气分公司,山东,青岛,266400
【正文语种】中文
【中图分类】TM933.4
【相关文献】
1.基于ADE7758的复费率三相电能表设计 [J], 牛广文
2.基于FM2307的复费率多户电能表设计 [J], 孙艳霞
3.基于自动抄表系统的复费率载波电能表设计及中继算法研究 [J], 陈可;胡晓光;丁
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4.基于单片机PIC16F877A和计量芯片ATT7022A的三相多功能复费率电能表的设计 [J], 陈金辉;韩媛媛;武文平
5.基于单片机和CPLD的复费率电能表集中抄表电路设计 [J], 肖翔;冀春涛
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三相复费率电能表
三相复费率电能表是一种常见的电能计量表,用于测量三相四线制电力系统中的有功和无功功率。

这种电能表通常由多个电能计量单元组成,每个单元都测量有功功率和无功功率,并通过电子芯片进行数据处理和分析。

复费率电能表的工作原理是在电力系统中,三相电压是交替变化的,因此每个电能计量单元都测量了三相电压的变化率。

根据这个变化率,电能表可以计算出有功功率和无功功率的变化率,并根据这些变化率来计算电能的费率。

在三相复费率电能表中,有功功率和无功功率的测量是通过一个旋转的转子和一个固定的定子来实现的。

转子和定子的电压是测量有功功率的,电流是测量无功功率的。

电能表的电子设备根据测量到的电压和电流数据来计算有功和无功功率,并计算出费率。

复费率电能表通常用于电力系统中的电力监测和管理,可以用于测量各种功率和电能质量参数,如功率因数、电流密度、电压偏差等。

分时计费导轨式电能表复费率分时计费导轨式电能表是一种新型的电力计量设备，它可以根据时间段和电价制度对用户进行分时计费。

该电能表具有良好的准确性、稳定性和可靠性，同时还具有可编程性、数据记录功能、长寿命和操作简便等特点。

分时计费导轨式电能表的安装方式是采用导轨式安装，相比传统的螺纹安装方式更快捷、更方便，可节省安装时间和安装成本。

该电能表能够自动计算不同时间段的电费，因此可以满足不同用户对于电费计算的要求，实现更为公平合理的计费方式。

分时计费导轨式电能表采用微机技术和智能集成芯片相结合，能够实现电量、功率因数、电压、电流等参数的准确测量。

该电能表可以在工作过程中自动完成数据处理和电费计算，避免了人工操作可能出现的误差和主观因素的干扰，提高了计量的准确性和可靠性。

除了以上的优点，分时计费导轨式电能表还具有数据记录功能，它可以存储电量、功率因数、电压、电流等数据，并通过电能表本身或通信系统对历史数据进行检索和查询，为用户提供详细的用电信息。

另外，该电能表的寿命也比较长，在使用过程中不易损坏，因此可以大大减少更换电能表的频率。

分时计费导轨式电能表操作简便，具有自诊断、遥控查询和自动报警等功能。

用户可以通过键盘或远程通信终端，设置不同时间段的电价，并且在需要维护时，也可通过这些功能对电能表进行自我诊断和检修。

这些功能使得分时计费导轨式电能表的使用更加便捷和安全。

分时计费导轨式电能表采用导轨式安装方式，比传统的螺纹安装方式更加方便和快捷，节省了安装时间和成本。

此外，该电能表还具有以下优点：分时计费导轨式电能表采用导轨式安装方式，比传统的螺纹安装方式更加方便和快捷，节省了安装时间和成本。

此外，该电能表还具有以下优点：可编程性：用户可以通过键盘或远程通信终端，设置不同时间段的电价，满足不同用户不同的计费需求。

数据记录功能：电能表具有存储电量、功率因数、电压、电流等数据的能力，可通过电能表本身或通信系统检索历史数据，为用户提供详细的用电信息。

智能型复费率数字电能表的设计
复费率数字电能表是一种智能型电表，它具有对电能的高精度测量和统计能力，可以进行复杂的电能分析。

本文报告将简要介绍智能型复费率数字电能表的设计，探讨在电能测量、传输、记录、显示及相关统计等方面的优势。

为了满足各类电能测量的要求，智能型复费率数字电能表采用复费率技术，使用多路测量仪表，以连续的多路测量和实时的数字计算来实现高精度的电能测量。

数字复费率电能表的设计要求计算机具备功能强大的微处理器，具备指令容错能力、与电表通信协议兼容，以及运算快速、准确度高等特性。

此外，还要求其能够进行电能信息实时采集和发送，以及基于XML、WEB或Ethernet等通信协议传输数据。

复费率电能表设计中还要考虑传输、记录和显示等方面的内容。

其中，传输的内容包括实时的电能数据、报警、统计和分析等；记录的内容包括实时的电能读数、冻结数据以及电表内部参数等；显示的内容需要根据用户的需要来定，可以是图形化的统计检测图表或文本信息等。

最后，复费率数字电能表设计还包括其他一些方面，如可靠性、系统整体性能和安全性等，也是智能型复费率数字电能表设计必不可少的关键内容。

这些设计要求必须考虑到电能测量精度的影响及读表的连贯性、安全性等问题，才能确保智能型复费率数字电能表的正常工作。

综上所述，智能型复费率数字电能表具有可靠性、高精度测量
和统计能力、实时传输信息、系统性能优良等优点，是当前电表设计的有力选择。

复费率电能表的作用及原理简介复费率电能表又称多功能电能表，是一种能够测量电能、电压、电流、功率因数、电压质量等多种电气参数的电表。

与传统电能表相比，在大多数应用场合中，复费率电能表显然更为高效和实用。

本文将针对复费率电能表的作用及原理进行探讨。

复费率电能表的作用复费率电能表作为一种多功能电表，其功能十分丰富。

下面将简单介绍几种复费率电能表的主要功能。

1. 电能测量复费率电能表最主要的功能是电能测量。

电能是指电气设备在使用时所耗费的电量，而复费率电能表则可以直接对电能进行测算。

而电能测量，是计算工业中用电的基础。

比如，在对企业用电进行计费的时候，复费率电能表就可以快速、准确地计算出用电量，便于统计。

2. 电压、电流测量复费率电能表还可以测量电压和电流，是比较常用的电气参数。

通过对电流和电压的测量，可以得到相应电气设备的使用情况，并且可以正确认识和及时排除一些电气方面的问题。

3. 功率因数测量功率因素是指电气设备运行时，有用功率与总功率之比的指标。

低功率因素不仅可以导致设备本身的效率降低，而且还可能导致配电网的热端电缆过载或者引起不正常的电压波动。

而复费率电能表可以测算输出功率与输入功率之比，以及根据功率因数测算各项电气参数。

4. 电压质量测量电压质量是指电能的波动、峰值、干扰、暂态等因素。

复费率电能表可以检测、分析不同的电压波箱，并分析相应的波纹、起伏等指标。

复费率电能表的原理复费率电能表测量电能的方法主要是基于法国工程师库普尔·奥姆1954年提出的电磁式重表原理。

其基本原理是通过测量感应电压和感应电流来实现测量电能。

具体来说，电磁式重表的档位电位通过触点式所转换后形成纯电阻式，接到电源直流电路上。

加入测量电路后，可以检测相应的电压、电流，从而计算出用电量。

在此基础上，复费率电能表结合数学模型，利用微处理器实现了多项电气参数的测量。

结语综上所述，复费率电能表作为一种多功能电表，有着广泛的应用范围。