基于电能计量芯片CS5463A的电子式电能表的设计_甘建平

毕业设计（论文）--基于CS5460单相电度表的测量的设计基于CS5460单相电度表的测量的设计摘要随着城农网改造的逐步深入，各种各样的计量工具不断出现在市场上。

各种不同的计量工具所使用的计量方法也不一样。

该系统由前端电路调理模块，电能表芯片CS5460模块，单片机STC89C52模块，显示模块，存储模块等组成。

CS5460实现功率测量和用STC89C52单片机实现电能计量的方法是当下比较成熟的计算方法。

CS5460是一种带有串行接口的单向双向功率电能集成电路芯片，用它可以方便的组成多功能电子式电度表和分布式电能计量管理系统。

其中使用CS5460芯片设计的简单单相电度表可以用于工业现场的电量数据采集和简单的功率计算，使用CS5460芯片设计的数字电表适用于住宅用电计量的最精确，并具成本效益的电表方案，打开了电表设计的新领域，是下一代民用电表的理想产品和最好的工业解决方案。

目前我国高校学生公寓普遍采用限电措施来控制学校电能利用,公寓管理社会化后,限制学生用电将改为鼓励学生安全用电,从而将采用限制安全功率、限制基本电费、超量收费的形式。

关键词：CS5460芯片;STC89C52单片机；液晶显示模块；C51程序CS5460 single-phase meter based on the design of the measurement AbstractWith the gradual deepening of rural power grids city, a variety ofmeasurement tools continue to emerge on the market. A variety of different measurement tools are not the same measurement method used. The system consists of front-end circuit conditioning module, CS5460 chip energy meter module, microcontroller STC89C52 modules, display modules, memory modules and other components. CS5460 power measurement and the realization of single chip with STC89C52 energy measurement method is to present a more mature method. CS5460 is a single bi-directional serial interface with power power integrated circuit chip, it can be easily formed with multi-function electronic power meter and distributed energy metering management system. CS5460 chip design which uses a simple single-phase watt-hour meter can be used to power industrial field data collection and simple power calculation, using the CS5460 digital chip design for residential electricity meter measures the most accurate and cost-effective meter Program, designed to open new areas of the meter, the meter is ideal for the next generation of civilian products and the best industrial solutions. At present, China University Student Apartment commonly used power rationing measures to control energy use of schools, apartment management outsourcing, the restrictions on students use of electricity will be changed to encourage students to safe use of electricity, which will use the safe power limit, restrict basic electricity, excess charges Form.Key words：CS5460 chips； STC89C52 SCM； LCD Module；C51 Program目录引言 (1)电度表的作用 (1)电度表的发展 (1) (1)二．系统的总体设计思路 (2)三．系统硬件组成及介绍 (3)CS5460简介 (3)CS5460引脚分配及功能 (5)CS5460的功能 (6)CS5460寄存器配置 (8)CS5460的工作过程 (10)四．硬件电路设计 (11)前端电路调理模块 (13) (14) (15) (17)五．程序设计 (19)单片机C51程序设计的优点 (11)程序设计思路 (12)CS5460驱动程序 (13)CS5460的设置和启动 (15)读写CS5460 (16)结果显示程序 (17)六总结 (23)谢辞参看文献附录一．引言电能表是我国电工仪表行业中产量最大的产品。

基于CS5463的电力参数测试仪设计和校准高翔;王雪梅【摘要】A power parameters measurement instrument is designed with CS5463 and STM32 chips. This paper introduced construct collectivity design and circuit principle diagram, described the calibration theory and procedure of the CS5463. The instrument can measure parameters such as voltage, current, active power, reactive power, apparent power, power factor and so on. It has advantages of wide range, good stability and high accuracy. Finally, the results of calibration experiments show the instrument can reach up to 0.5% accuracy and meet the application needs.%设计了基于CS5463芯片和STM32单片机的电力综合参数测试仪,介绍测试仪总体结构设计和硬件电路设计,论述CS5463的校准原理和校准过程.该测试仪能够完成电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率和功率因数相关参数的测量,并且具有测量范围宽、稳定性好、精确度高等优点.经过校准后,测试仪器的测量准确度能达到0.5％以上,满足实际应用的需要.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2013(039)001【总页数】4页(P76-79)【关键词】电子电路;电力参数测试;CS5463芯片;STM32单片机;校准【作者】高翔;王雪梅【作者单位】西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】TH71;TM933;TM930.12;TP274+.20 引言目前，国内外电能表多为传统感应式电能表，受其结构和原理上的制约，通常存在着稳定性差、精度低等缺点；其次，测量指标不够全面，因而常常不能满足实际应用的需要。

1 多功能电能表硬件设计单相多功能电能表的硬件组成可以分为电量采集及计量、数据处理及人机交互两部分，电量采集及计量部分采用传感器对电流和电压信号取样并送入电能计量芯片进行相关计算；数据处理及人机交互部分读取CS5463内部寄存器中的电能数据，并完成数据显示，按键操作，抄表信息收发等功能。

非易失存储器FM24LC64用于存储电能表的校表参数及各费率时段的电量信息。

CS5463是美国CIRRUS LOGIC 公司生产的专用电能表计量芯片[1]。

该芯片是针对低成本，高精度电子式电能表而设计，在1000：1的动态范围内电能计量的线性度优于0.1%。

该芯片内置2.5V 电压基准，温度系数典型值25ppm/℃。

CS5463芯片包含了高性能的电量计算引擎，可根据一定算法对50Hz/60Hz 交流信号精确计算电压,电流的真有效值、有功功率、无功功率、功率因数及谐波成分等主要电参量。

CS5463具有两路独立的24位Σ−∆ADC，分别为电压采样通道和电流采样通道。

电流采样通道内置程控放大器PGA，可进一步拓宽电流测量范围。

其内部的计算引擎不仅可以计算有功功率P，还可以对电流、电压的瞬时值进行离散傅里叶变化得到基波有功功率P F 和基波无功功率Q H ，非常适宜在电网谐波成分较丰富的场合中使用。

电压和电流的RMS 值是对N （周期采样点数）个瞬态电压，电流采样值进行均方根计算得到，CS5463内部的计算引擎根据功率三角形计算出视在功率、无功功率、功率因素等电参量。

上述计算结果均可通过SPI 接口从CS5463内部对应的寄存器直接读取。

功率计量部分包括CS5463芯片、分流器、分压电路、ESD 保护电路等。

电流、电压取样单元分别采用了分流器和电阻分压网络。

分流器的材料采用低温度系数的锰铜合金，电阻分压网络均采用1%精度金属膜电阻组成，保证在环境温度变化时分压系数稳定。

CS5463允许的模拟信号最大值为±250mV，图3中R2～R5，R9组成电流通道的取样网络，R6，R10，L11，L12，C5，C6，C11组成限流Key words :CS5463;STM32F103; RS-485; single-phase compound rate Energy meter; communication protocol图1 单相多功能电能表原理框图及ESD 保护电路。

基于CS5463电能测量电路进行高速功率计算带有串行接口和△-∑模/数转换器，能够进行高速功率(电能)计算的高度集成电路。

CS5463 可以通过使用低成本的分压电阻器或电压互感器测量电压，使用分流器或电流互感器测量电流。

从而计算出有功功率，因此该电路特别适用于开发单相2 线、3 线用电表。

与上代的CS5460 相比，CS5463 还能提供视在功率、无功功率等多种参数计算，可满足设计者的多方面需求。

此外，CS5463 片内还带有温度传感器，有助于设计者调整温度漂移误差，提高测量精度。

CS5463 的主要特点：(1)电能数据在1000：l 动态范围内的线性度为±0.1%；(2)精确测量瞬时电压、电流、功率以及电压、电流有效值；(3)计算视在、有功和无功功率，基波有功、谐波功率和功率因数；(4)电能/脉冲转换功能；(5)低功耗(小于12 mW)；(6)单电源地参考信号；(7)内置电源监视器；(8)从串行EEPROM“自引导”，可以不用微控制器；(9)简单的3 线数字串行接口；(10)优化的分流电阻器的输入接口；(11)带有温度传感器；(12)具有机械计数器/步进电机的驱动器CS5463 由2 个可编程增益放大器、2 个△-∑调制器、配套的高速滤波器、功率计算引擎、偏置和增益校正、功率监测、串行接口及相应功能寄存器等组成。

2 个可编程放大器采集电压和电流数据，△-∑调制器对模拟量采样处理，高速数字低通或可选的高通滤波器滤取可用电压电流数字信号，功率计算引擎计算各类型的功率，电压、电流，并将计算的功率值通过串行接口对外输出，既可以接EEPROM，也可以接微控制器。

该电路还有能量脉冲信号输出模块，可以直接外接计数器或步进电机，从而省去微控制器而直接外送用电量，降低电表类产品的成本。

基于CS5464计量芯片的智能电能表设计与实现
田晔非
【期刊名称】《电测与仪表》
【年(卷),期】2013(000)0z1
【摘要】电能信息采集在智能电网的运用中起着非常重要的作用，智能电能表是电能信息采集的重要载体。

本文介绍了一种基于CS5464计量芯片的智能电能表设计方案，所设计的智能电能表具有电能信息采集实时、抗干扰能力强、低功耗等优点，通过测试和功能验证，体现出了很好的可靠性和稳定性。

该设计方案具有较好的实用价值。

【总页数】3页(P86-88)
【作者】田晔非
【作者单位】重庆市计量质量检测研究院，重庆401123
【正文语种】中文
【中图分类】TM933
【相关文献】
1.基于ATT7022计量芯片的三相智能电能表计量性能探讨 [J], 沈明炎;
2.基于 CS5464电能计量芯片的研究与应用 [J], 曹文娟;赵娟娟;李永仙;吴迪
3.基于ATT7022计量芯片的三相智能电能表计量性能探讨 [J], 沈明炎
4.计量芯片数据溢出对智能电能表计量误差的影响 [J], 黄琛;
5.基于CS5464芯片单相电能计量表的设计与实现 [J], 罗祖斌;朱柏寒;王平;徐鑫
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基于电能计量芯片CS5463A的电子式电能表的设计
甘建平;朱青
【期刊名称】《中国仪器仪表》
【年(卷),期】2007(000)004
【摘要】针对目前应用需求设计了一款新型多功能电子式电能表.本文主要介绍该电能表的主要功能以及所采用的电能计量芯片CS5463A的特性、工作原理以及在电子式电能表中的应用电路,最后介绍了CS5463A芯片通讯接口的实现.
【总页数】4页(P39-42)
【作者】甘建平;朱青
【作者单位】湖南大学电气与信息工程学院,长沙,410082;湖南大学电气与信息工程学院,长沙,410082
【正文语种】中文
【中图分类】TM93
【相关文献】
1.基于专用计量芯片的三相电子式电能表的软件设计 [J], 朱青;周有庆;白英会
2.基于单芯片架构的三相电子式电能表设计 [J], 杨步明;滕召胜;曾博
3.基于电能计量芯片CS5460的电子式电能表设计 [J], 黄玲;高中文
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5.基于电能计量芯片CS5460的电子式电能表 [J], 黄玲;高中文
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基于CS5463电能测量电路进行高速功率计算带有串行接口和△-∑模/数转换器，能够举行高速功率(电能)计算的高度。

CS5463可以通过用法低成本的分压器或互感器测量电压，用法分流器或互感器测量电流。

从而计算出有功功率，因此该特殊适用于开发单相2线、3线用电表。

与上代的CS5460相比，CS5463还能提供视在功率、无功功率等多种参数计算，可满足设计者的多方面需求。

此外，CS5463片内还带有温度，有助于设计者调节温度漂移误差，提高测量精度。

2 CS5463的主要特点
CS5463的特性如下：
(1)电能数据在1000：l动态范围内的线性度为±0.1％；
(2)精确测量瞬时电压、电流、功率以及电压、电流有效值；
(3)计算视在、有功和无功功率，基波有功、谐波功率和功率因数；
(4)电能/脉冲转换功能；(5)低功耗(小于12 mW)；
(6)单电源地参考信号；
(7)内置电源监视器；
(8)从串行EEPROM“自引导”，可以不用微控制器；
(9)容易的3线数字串行接口；
(10)优化的分流电阻器的输入接口；
(11)带有；
(12)具有机械计数器/的驱动器
3 内部结构和引脚功能
3.1 内部结构
CS5463的内部结构框图1所示，它由2个可编程增益、2个△-∑调制器、配套的高速、功率计算引擎、偏置和增益校正、功率监测、串行接口及相应功能寄存器等组成。

2个可编程放大器采集电压和电流数据，△-∑调制器对模拟量采样处理，高速数字低通或可选的高通滤波
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基于CS5460芯片的便携式数字电能表研制作者：黄丽霞来源：《赤峰学院学报·自然科学版》 2013年第7期黄丽霞（宁德师范学院物理与电气工程系，福建宁德 352100）摘要：提出一种高精度的携带式电能表设计方法.以STC89C52单片机和电能计量芯片CS5460为核心，配合电压电流互感电路，存储电路等实现对电参量进行高精度计量.不仅可以实现电能的测量，还可以对电压、电流有效值，功率等电参量实时测量.实验结果表明：该设计精度可达1%，而且电路结构简洁，具有一定的实用价值.关键词：电能表；CS5460；交流电能参数；单片机中图分类号：TM403 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2013）04-0087-03随着电能开发及利用的加快，对电能管理和电能表性能提出了更高的要求.电力系统的不断扩大以及对电能合理利用的探索，传统的感应式和机械式电能表逐渐暴露出准确度低、适用频率范围窄和功能单一等缺点.感应式电能表由于受其原理和结构等因素的制约，要对它进行较大的改进是很困难的[1,2].目前市场上已经出现了多种型号的电子式电能表，虽然那些电子式电能表发挥了一定的实用价值，但是一方面电子式电能表功能单一、精度不能满足高精度计量场合的要求；另一方面，在一些特殊场合，要求电能表体积要小，便于携带等.为此，文章针对目前现有的电子式电能表不足，提出一种高精度的携带式电能表设计方法.1 交流电能参数算法原理1.1 电压电流的计算对周期为T的工频信号，通过对电压、电流在一周期内均匀采样Ｎ点，得到离散采样序列i(n)、u(n).当满足采样定理时离散采样序列中将包含工频交流信号中有关电参量的信息，由数值积分理论可计算出工频交流电信号的电参量.如果对交流电压信号在一周期内均匀采样Ｎ点，只要N足够大，则可将交流电压有效值公式.1.3 电能计算电量的计算是电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标.根据前面计算得到的有功功率和电压，电流有效值，在一定的时间内就可求出电能了.电能的计算公式为：W=P×T=U×I×T （8）2 系统硬件设计系统以STC89C52单片机[3,4]和电能计量芯片CS5460为控制中心，由电压互感电路、电流互感电路、CS5460与STC单片机接口电路、掉电保护电路、复位电路以及显示电路等电路组成，系统结构框图如图1所示.2.1 电压互感器和电流互感器电路设计系统关键设计部分是取样电路的设计，考虑到测试安全，采用DIDV-001作电压互感器对交流电压进行取样，电压互感器的比例系数是1mA:1mA,其互感电路如图2所示.假设电压最大有效值为Vmax,电压互感器工作电流I，那么限流电阻R0=Vmax/I.其中Vmax= 270V，根据电路的实际情况,相线电压额定有效值V=220V/50Hz，其变化幅度大致为（±20%），所以取Vmax=270V；I=1mA,根据电压互感器的比例系数是1mA:1mA,所以选取I=1mA.假设CS5460的电压差分电压的输入最大值为Umax，电压互感器工作电流I，所以R7=Umax/I，其中Umax=150mV，I=1mA.这样可以安全的得到CS5460电压输入所需要的幅值范围,满足采样所需.2.2 CS5460芯片与单片机接口电路设计2.2.1 CS5460芯片[5,6]CS5460是CRYSTAL公司最新推出的带有串行接口的单相双向功率/电能计量集成电路芯片，该芯片比目前比较流行的电子电度表芯片如AD7750、AD7755更容易实现与微处理器的连接.用CS5460可以方便的组成多功能电子式电度表和分布电度表和分布式电能计量管理系统.CS5460是带能量计算引擎的CMOS单芯片功率测量芯片.其内部结构电路如图3所示.CS5460包括一个可编程的增益放大器，两个△-∑调制器，两个高速滤波器，具有系统校正标准和计算功能，IRMS,VRMS和瞬时功率的计算功能.CS5460可以用于功率表，可用于分流器和电流边缘器相连来测量电流.为了适应由不同的分流器取得的不同电压等级的不同，电流提到包括一个可编程的增益放大器（PGA），它可以使用户测量150mVRMS或30mVRMS信号.CS5460包括两个高速数字滤波器，它以（MCLK/K）/1024的字速率（OWR）输出数据.每个通道都有一个高通滤波器，它可以将直流分量过滤掉.为方便CS5460和微处理器之间的通信，CS5460提供了SPI串口.串行时钟允许一个施密特触发器输入到串上的（SCLK）串行时钟，也允许低上升沿的信号.2.2.2 CS5460芯片与单片机接口电路用STC单片机控制CS5460A进行电网参数测量的电路如图4所示.CS5460A与单片机连接是通过其内部集成的1个简单的三线串行接口实现的，该串行接口由串行时钟SCLK,串行数据输入SDI,串行数据输出 SDO和片选CS组成，CS是芯片选择控制端，当为低电平时，端口可以识别SCLK;当为高电平时，SDO管脚处于高阻态SCLK是串行时钟输入管脚，该管脚决定串行数据的速率SDI,SD是串行数据输入、输出端，CS5460A的数据以及命令字的输入和输出都是通过这2个管脚实现的，当SCLK为上升沿时在SDI上的数据可以写入，SDO上的数据可被读出本设计直接使用串行口读取能量寄存器.而没有用EOUT和EDIR引脚提供的1个能量积累代数值的接口.被测量的电压和电流信号通过变压和变流器接入IIN+,IIN-,UIN+,UIN-管脚以供进行模/数转换，模/数转换的基准电源由UREFIN给出，结果数据可通过显示器或传到PC上查阅.2.2.3 电能数据存储电路设计作为电能表，如果碰到电网断电或者短路时，必须对掉电前的数据进保护，以便供工作人员查询，为了缩小体积，本设计采用了串行EEPROM AT24C02，电路原理图如图5所示.单片机STC的P1.0脚接AT24C02的SCL口作为它的串行移位时钟，STC的P1.1脚接AT24C02的SDA口作为它的串行数据或地址输入输出.该电路要注意的SCL、SDA必须加上一个上拉电阻，阻值为5.1K.3 系统软件设计在本系统的软件设计中采用的是将几个主要功能模块的顺序执行的，在主程序中对数据的处理需要调用相应功能子程序.在通过键盘将不同数据送到显示缓冲区来完成功能键，从而实现系统的总体功能.系统在进入主循环之前，要先进行一系列的初始化.系统软件设计的具体工作流程见流程图6.4 结果分析经过对系统的硬件调试和软件调试以及整机调试，整个系统就基本调试完成，电能表有基本上实现了它的电能检测功能.在本设计过程中使用40W和100W的白炽灯泡对整个系统进行了调试检查，得到部分数据如表1所示.经分析可知，表1中的这些数据还存在一定的误差，但是都是在误差允许范围内.5 结束语为满足市场对电能计量表高精度和携带方便等方面的要求，提出一种高精度的携带式电能表设计方法.以STC89C52单片机和电能计量芯片CS5460为核心，配合电压电流互感电路，显示电路等实现对电参量进行高精度计量.该电子式电能表不仅可以测量电能，还可以测量电压有效值，电流有效值，功率等电参量，通过切换按键进行显示，满足精度要求，电路结构简洁，功能较强，有较高的应用价值，市场前景广泛.参考文献：〔1〕曾乃鸿.电子式电度表应用现状和展望[J].电测与仪表,2001（8）:5-6.〔2〕周浩民.PS35型电子式单相标准电能表[J].电测与仪表,1989（12）:40-41.〔3〕张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术[M].北京:国防工业出版社,2004.〔4〕胡伟，等.单片机C语言程序设计及应用实例[M].北京:人民邮电出版社,2003.〔5〕高中文,黄玲，等.基于电能计量芯片CS5460的电子式电能表设计[J].哈尔滨理工大学学报,2001（5）:98-101.〔6〕李健炜.CS5460A在电子式电能表中的应用[J].电子技术,2003（6）:56-58.。

基于CS5463的新型多功能电能表电路设计0 引言传统感应式电能表用其结构和原理上的制约，通常存在着测量范围小，稳定性差，精度低等缺点而不能适应社会发展的需要。

随着微电子技术和单片机的发展和普及，新型智能化测控技术迅速发展。

以单片机为核心的电子式电能表显示了其明显的优势。

本文采用单片机作为仪表的主控制器，并由Cirrus Logic 公司的电能计量芯片负责采集数据，因而具有性价比高，抗干扰能力强，测量精度高等优点。

1 电路工作原理本设计采用开关稳压电源，将220V 交流市电整流稳压为模拟、数字两路+5 V 电压，为整个电表电路供电。

该系统通过电流互感器检测电流信号，而通过分压电阻采集电压信号，然后将其送入单相功率／电能集成芯片CS5463 内，并在片内完成信号采样、计算和误差校正等。

整个过程在单片机PLC916 控制下进行。

其原理框图如图1 所示。

2 专用计量芯片CS5463CS5463 是内含两个△∑模-数转换器(ADC)、高速电能计算功能和一个串行接口的高集成△∑模―转转换器。

它可以精确测量和计算有功电能、瞬时功率、无功功率、IRMS 和VRMS，可用于研制开发单相2 线或3 线电表。

CS5463 可以使用低成本的分流器或电流互感器来测量电流，并使用分压电阻或电压互感器来测量电压。

CS5463 具有与微控制器通讯的双向串口，其芯片的脉冲输出频率与有功能量成正比。

CS5463 具有方便的片上AC／DC 系统校准功能。

其“自引导”的特点使得CS5463 能独自工作，并在系统上电后自动初始化。

在自引导模式，CS5463 可从一个外部EEP-ROM 中读取校准数据和启动指令。

使用该模式，CS5463 在工作时不需要外加微控制器，因此，当电表用于大批量住宅电能测量时，可降低电表的成本。

CS5463 可以提供瞬时电压／电流／功率数据采样及有功能量、IRMS、VRMS 的周期计算结果。

为适应低价测量应用，CS5463 也能在给定引脚上输出脉冲串，输出的脉冲数与。

基于CS5463的双流制机车电度表设计周志伟;于惠钧;阮志新;谷聚辉;吴晓喜;周楚刚【摘要】设计一种基于CS5463的双流制机车电度表.介绍了双流制电度表的技术性能、总体结构以及程序设计方法,通过对电能计量模块、中央处理模块、双路供电设备以及GPRS与RS485通信模块进行设计,实现机车交流与直流的显示、与TAX2机车监控装置通信以及远程无线抄表功能.采用型式试验、例行试验对新研制的双流制机车电度表进行测试,试验结果表明,该电度表具有制造成本低、数据处理能力强、安全保障度高、测量精度高、抗干扰能力强等优点.【期刊名称】《湖南工业大学学报》【年(卷),期】2014(028)004【总页数】4页(P53-56)【关键词】交流电力机车;双流制;计量系统;中央处理模块【作者】周志伟;于惠钧;阮志新;谷聚辉;吴晓喜;周楚刚【作者单位】湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲412007;湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲412007;株洲联诚集团有限责任公司,湖南株洲412001;湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲412007;株洲联诚集团有限责任公司,湖南株洲412001;湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲412007【正文语种】中文【中图分类】TM933.4随着电子技术的高速发展，电度表作为电能计量工具被应用于电力机车中。

目前，我国的能源相对比较紧张，电能计量技术尚不成熟，因此，研究如何将电能有效合理地计量很重要[1]。

电力机车计量电能常采用机械式电度表与电子式电度表。

电子式电度表具有可靠性高、稳定性强、精度高等优点。

因此，本文设计了一种基于CS5463的双流制机车电度表。

该系统由电能计量模块CS5463、中央处理模块STM32F103R8T6等组成。

先经过精度高、隔离性强的互感器和霍尔电压、电流传感器以及电能测量芯片[2]CS5463采集并检测机车电量信号，再通过中央处理模块处理，实现多系统的AC 和DC 的测量、远程抄表以及与机车上其它装置的通信连接，将机车电量等信息通过液晶LCD显示，并将电流、电压、功率和电量等数据根据自身实时时钟进行分时分段存储。

基于CS5463的用电器监测装置的设计与实现李家乐;邱达;刘嵩;聂小金【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2024(53)4【摘要】由于用电器种类和数量的急剧增加,人们在使用时往往会轻视用电的安全性,带来较大的安全隐患,为了解决这一问题,设计了一种用电器监测装置,使用ESP32-S3作为主控单元,CS5463作为用电器电能参数的采集芯片。

ZMPT107-1电压互感器、ZHTM104F电流互感器和外围采样电路将大电压和大电流处理成小电流和小电压,处理后小电流和小电压再传送到CS5463,在CS5463中经过增益放大器进行放大、调制器进行采样、数字滤波器进行滤波、功率计算引擎计算,最后将处理完成的电能参数通过串行口发送到ESP32-S3中,ESP32-S3对电能参数再进行读取和存储,最后通过天线发射器或者串口转以太网模块将处理完成的电能参数发送给服务器。

系统测试时,使用DH18615可调电源来模拟市电,DH28603可调负载来模拟各种类型的负载,CA8230电能质量分析来校正和检验电路板测量的电能参数。

校正完成后检验电能参数测量准确度,结果表明电压、电流、功率3个参数的误差值在±2%以内,功率因数的误差值在±3%以内,并且系统能够稳定运行,说明设计的用电器监测装置安全可靠,精度高,可应用于现阶段的大部分用电器监测的场景中。

【总页数】5页(P303-306)【作者】李家乐;邱达;刘嵩;聂小金【作者单位】湖北民族大学智能科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TP277【相关文献】1.基于STM32的单相用电器分析监测装置设计2.基于芯片ECH1209的单相用电器分析监测装置设计3.一类基于非侵入式家用电器监测系统的设计与实现4.基于电流监测功能的智能固态继电器设计与实现5.基于CUSUM和加权欧氏距离的电器分析监测装置设计因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。