价格:未填

发送询价

 Woodward  5463-431
Woodward  5463-431

硬件设计

3.1 总体框图

基于产品功能考虑，结合外型结构、生产及调试维修操作方便等因素，将硬件划分分为处理器、电压电流信号采集、存储器、显示液晶、按键输入、能量脉冲输入、电能脉冲输出、通讯等部分。其中，信号采集部分将电网电压、电流信号整定到71M6533所允许输入的范围之内，存储器采用非易失性铁电存储器FM25CL04，其原理框图如图2所示。

图2  仪表硬件原理框图

3.2 主芯片选型

仪表选用专用于三相多功能电表解决方案的SOC，TERIDIAN Energy Meter IC 71M6533（见图3）。此芯片集电能计量和管理于一体，配备了1个的22位Δ-ΣADC、7个模拟输入、数字温度补偿、参考电压和的32位计算引擎，在超过2000:1范围内计量精度优于0.1%。

而且该SOC芯片只需要少的低成本外部元器件，大地简化了软硬件设计，从而能够快速的完成开发设计。

图3  IC  71M6533功能框图

3.3信号采集

（1）三相交流电压、电流信号采集：

基于成本、内部空间和0.5级精度设计的综合考虑，电压信号采样选用电阻网络分压的方式，电流信号采样选用电流互感器加电阻取样的方式，并都采用二管BAV199作箝位保护，其原理如图4所示。

电压信号采样电路

电流信号采样电路

图4

（2）外部输入脉冲信号采集：

参照GB/T 20866-2007《基于用户脉冲计量表的数据采集器》标准，对脉宽为80ms±20ms的三路外部输入脉冲信号进行计数（对于脉宽不在此范围之内的信号作为杂波滤除）。然后根据用户设置的脉冲变比转化为对应的水、气当量，其原理如图5所示。

图5  脉冲输入电路

3.4人机界面

该仪表功能丰富，提供给用户的参数信息较多，采用带背光的122*32点阵液晶作为显示单元，并采用薄膜按键，可方便的进行参数的查看与设置（如电压、电流、功率、功率因数、电能等）。

绿色LED灯EX1、EX2、EX3分别对应指示3路外部输入能量脉冲，红色LED灯EP用来指示仪表有功电能脉冲输出。

3.5输出接口

脉冲输出接口为光耦隔离型，脉冲波形为标准方波，脉冲宽度为80ms±20ms，硬件原理如图6所示。

Woodward  5463-431