1、本科毕业设计 (论文 )开题报告 电子信息 工程 电能计量插座设计 一、 课题研究意义及现状 课题现状：电能计量插座是日常生活中非常重要的一个部分，特别是在现代社会中 ,有着不可替代的作用。随着社会的不断发展，对电能消耗的精度要求越来越高 ,而且 ,还要求这些插座能准确计量 ,有很好的可靠性。这当中 ,电能插座就扮演了一个非常重要的角色。但是也正由于插座应用面广 ,作用大 ,更要求广大电能插座设计者和生产厂商从美观实用 ,精确可靠 ,成本低廉等多方面来详加考虑 ,所以对电能插座的研究是非常急需和必要的。在这种大背景下 ,我觉得对电能计量 插座的研究是一件非常有意义的课题。同时 , 机械式电能表
2、向电子式电能表转型时代全面来临。电能表作为电工仪器仪表中的一个子类产品，是用于电力系统发电、输电、变电、配电、用电等各个环节电能计量的法定计量器具，可分为感应式电能表和电子式电能表。近几年来为缓解电力紧张，国家出台了一系列政策促进电能表产品的技术升级。峰谷分时计费政策的实施，扩大两部制电价实施范围，电力部门对功耗的要求、对产品稳定性要求的提高，令传统的机械式电能表已不能满足这种市场需求，电能表行业开始向技术创新过渡，产品的更新进度明显加快，高技术、高附加 值产品不断涌现，从机械式电能表向电子式电能表转型时代全面来临。 研究意义：通过设计，加深对单片机的理解，把学习的知识运用到实际中去，能很好地
3、培养动手和实践的能力。通过设计硬件电路，掌握部分芯片的功能和应用方法。通过软件编程，熟练汇编语言编程的应用，将程序写入芯片。还能通过设计过程加深对公共通信网的了解，加强软、硬件综合设计能力。随着生活水平的提高，一方面，人们对插座的追求不仅仅局限于通电，人们对插座已经有了更多的要求；另一方面，在计量的同时可以有效的监控，其所带来的各种效益是无法估量的。 二、课题研究 的主要内容和预期目标 主要内容 针对传统的插座不能计量电能的消耗。通过对电能计量的研究与设计，来实现对用电的控制及电能的损耗。 设计方案：采用 ADE7753电能计量芯片 设计框图： 设计思路： 电流信号经放大 MD转换后，经数字高
4、通滤波器处理 (可选功能 )，如电流信号采集用的是 d dt传感器，还需经积分器对其进行积分。才得到可用于电流有效值和电能计算的电流数据；电压信号经放大 A D转换后，经相位校正 (根据电流、电压之间相位的实际失调情况进行校正设置 )处理。才得到可用于电压有效值和电能计算的电压数据。电流数据 与电压数据相乘并进行低通滤波再累计。并用 APOS寄存器中的设定值进行有功失调校正再用 WGAIN寄存器中的设定值进行有功误差校正，即得到满足精度要求的有功电能值。该值经 CFNUM寄存器和 CFDEN寄存器的值进行乘除处理后，送出与表计电脉冲常数相对应、与实际电功率成比例的电脉冲信号。电流数据经移相 9
5、0。后与电压数据相乘得到无功电能数据。ADE7753芯片本身对该数据既不进行失调校正，也不进行误差校正。 CPU读出该值后。需进行校正计算，才可得到与实际相符的无功电能值。电流有效值和电压有效值是通过对各自信号数据 进行均方根计算，并通过失调校正后得到的。电流与电压的有效值相乘，再累计。并用VA GAIN寄存器中的设定值进行视在电能的误差校正。即得到满足精度要求的视在电能值。由于用于视在电能计算的电流有效值、电压有效值其失调均可独立进行，因此无需单独对视在电能进行失调校正。 预期目标：通过电能计量插座的设计，能够有效的监控电能的消耗，及测量电压和电流的大小，并计算出所需电费。 通过电能计量插座
6、的设计，能够有效的监控电能的消耗，及测量电压和电流的大小，并计算出所需电费。 三、课题研究的方法及措施 （一）研究步骤： 首先 分析了研究的背景意义； 其次对现在比较常用的电能计量插座方案进行对比选择 ；接着用图表描述硬件模型；最后设计软件系统并做出实物。 （二）研究方法及措施： 1、对本产品的现状及发展趋势进行分析调查 2、结合调研材料，进行系统的框图及工作原理图设计 3、结合硬件功能进行编程、仿真 4、根据设计原理及软、硬件进行 PCB 板制作 5、安装、调试 四、课题研究进度计划 1、基于电能计量插座的基本资料收集、熟悉，对其设计的基本原理、设计方法、设计难度的了解和熟悉，完成开题报告。
7、（两周） 2、对资料进 行分析，理解系统的原理，设计出原理图。（两周） 3、按照方案进行软件的编译、仿真。（两周） 4、 PCB板的设计、制作。（两周） 5、结合硬软件，进行系统的安装调试。（两周） 6、对作品逐步完善，撰写毕业论文。（四周） 7、对论文内容进行核对、修改，准备答辩材料。（三周） 五、参考文献 1 孔建云，钟锐，蔡娟，基于 ADE7753的高精度多功能电能计量系统 J电子技术应用，2009， 35(1)： 78 79 2 仪表技术编辑部电子电能表与电能测量技术讲座：第九讲多费率电能表 J仪表技术， 2003(5)： 41 3 范巧成主编测量不确定度评定的简化方法与应用实例 M中
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