Stap 5: EMISCHE kalibratie, schalen en compensatie
Energiemeters zijn onderdeel van de distributienetten elektriciteit, die elektriciteitsverbruik te meten. Gebruik van de energie-meter in het elektriciteitsnet vereist de energiemeters te worden aangepast aan verschillende configuraties. Dit hangt af van de kant van het distributienetwerk en het soort einde consument waarvoor de energiemeters zijn geïnstalleerd. Deze configuraties omvatten een breed scala van spanning en stroom, waarover de meter moet functioneel, volgens de specificaties. De bovenstaande eisen eisen de meting motor om te worden aangepast, zodat de omvormers omzetten van het ingangssignaal selectable, afhankelijk van de specificatie, terwijl nog steeds de werkelijke waarden van het signaal van de invoerregel.
De meter ontwerp bestaat uit vele componenten, die in hun kenmerken te wijten aan de verschillende factoren over het ontwerp van de meter variëren kunnen. De componenten die deel van de circuits uitmaken bevatten:
• Huidige Transformer (CT) of Shunt gebruikt als een huidige transducer
• Resistive voltage divider als spanning transducer
• Weerstanden
• Condensatoren
• Smoorspoelen
Deze variaties in kenmerken hebben een impact op de gemeten signalen, die kan
resulteren in offset toevoeging, amplitude wijziging en wijzigen in signaal fase. Rekening houdend met alle bovenstaande factoren moet de standaard waarde kalibratie uit te voeren om de uitvoer van de meter. Kalibratie is het proces waar de lijnparameters zijn ingesteld op bekende waarden en de verschillende signaal conditioning parameters zoals krijgen gecompenseerd compensatie en fase compensatie factoren worden berekend.
Kalibratie is self-contained binnen de CS5490, en alle berekeningen worden uitgevoerd door het apparaat en opgeslagen in de interne registers. Compensatie vereisen dat de MCU sommige van de berekeningen uitvoeren en de resultaten op te slaan terug in de registers van de CS5490. Aangezien de CS5490 geen niet-vluchtig geheugen (NVM), moet permanente opslag van kalibratie en compensatie worden geplaatst in het MCU NVM en re-geladen nadat iedere AFE voorwaarde reset. In het algemeen vereist elke kalibratie en compensatie de volgende stappen uit:
• 1. Configureren van de initiële voorwaarden op CS5490
• 2. Toepassing van de analoge ingang met de stimulans van een nauwkeurige bron
• 3. Inschakelen van de gewenste kalibratie
• 4. Kalibratie uit te voeren
• 5. Lees de resultaten
• 6. Berekenen van de nieuwe register waarden voor compensaties
• 7. De resultaten op te slaan in de AFE en NVM
Het is gebruikelijk om de kalibratie en de compensatie tegelijkertijd uitvoeren. Bijvoorbeeld omdat een AC krijgen kalibratie en fase compensatie vereist een soortgelijke ingangssignaal moeten worden toegepast op de stroom- en kanalen, worden kalibratie en compensatie gelijktijdig uitgevoerd.
1. normale werking Procedure (uitgevoerd op elke opnieuw instellen in het veld)
De volgende procedure beschrijft de stappen die nodig zijn om de meter in de normale werkingsmodus. Figuur 2.3shows een vereenvoudigd stroomdiagram voor de normale werking in het veld.
1. Stel opnieuw in de CS5490.
2. herstellen configuratie en controle registers.
3. herstel de registers VGAIN en IGAIN van de niet-vluchtig geheugen.
4. Indien nodig, herstellen de offset registers van NVM.
5. Indien nodig, herstellen de fase compensatie registreert van de NVM.
6. Indien nodig, herstellen de onbelast schadeloosstelling van de POFF en QOFF registreert van de NVM.
7. Stuur de conversie-opdracht naar de CS5490.
8. Controleer of de controlesom van het register is geldig, of terug naar stap 1.
9. Stuur de continue conversieopdracht naar de CS5490.
10. Schakel en duidelijke DRDY.
11. Poll DRDY.
12. als DRDY is ingesteld, schakelt u DRDY.
13. Lees IRMS VRMS en PAVG. Schaal de IRMS VRMS en de PAVG terug in werkelijke waarde door:
Ampère = Full_Scale_Current * (IRMS /0.6)
Volt = Full_Scale_Voltage * (VRMS /0.6)
Watt = Full_Scale_Power * (PAVG /0.36)
14. lus terug naar "Poll DRDY" stap.
2. volledige kalibratie en compensatie Procedure (eenmaal uitgevoerd)
De volgende procedure toont de stappen die nodig zijn voor het uitvoeren van de kalibratie en compensatie. Een stroomschema weergegeven: de volledige kalibratieprocedure is afgebeeld in figuur 2.4.
Figuur 2.4 Main kalibratie procedures
1. Schakel het apparaat CS5490.
2. reset het apparaat CS5490.
3. Controleer of de controlesom van het register om te bevestigen dat het resetten is succesvol.
4. herstellen configuratie en controle registers.
5. Sluit de referentie lijn spanning en laden huidige aan de meter met een fasehoek van 60o huidige achterstand.
6. als de verwijzing belasting huidige niet de vollast is, stelt u het schaal-register naar een verhouding van 0,6 x 223xreference belasting huidige ÷ schaaleindwaarde huidige. Zie niet-volledig-schaal krijgen kalibratie als de referentie lijn spanning lager dan de maximale lijn spanning is.
7. Voer continu conversie (0xD5 opdracht) voor 2 seconden.
8. stop de continue conversie (0xD8 instructie).
9. Lees IRMS, VRMS, PAVG en PF, en bevestig de referentie spanning en de huidige signalen zijn correct aangesloten door te controleren of de IRMS VRMS, PAVG en PF in een redelijk bereik bent.
10. duidelijke DRDY status bits.
11. Stuur AC krijgen kalibratie command (0xFE) aan de CS5490.
12. wacht op de DRDY moet worden ingesteld.
13. Indien nodig, uit te voeren fase compensatie, AC gecompenseerd kalibratie, en macht offset-correctie.
14. sturen continu conversie (0xD8 opdracht).
15. Controleer meetnauwkeurigheid. Controleer de instellingen of mislukken van de meter als de nauwkeurigheid niet binnen specificaties.
16. Lees-VGAIN, IGAIN, IACOFF, POFF, QOFF, PC en register checksum en bewaart hen in flits/EEPROM.
17. Kalibratie voltooid.
3. systeem schalen
Hardware schaal: De CS5490-ingangen worden geschaald met behulp van demping circuits die maximale invoer amplitude van 176mVRMS gelden of 35mVRMS, die afhankelijk is van een AFE krijgen instelling 10 x winst or50 x krijgen, respectievelijk.
AFE schaal: De AFE registreert input recordniveaus die worden weergegeven als een verhouding van de meest recente meting met de maximale RMS spanning en de effectieve stroom. De maximumwaarde van de RMS-register is gegenereerd met behulp van een 0.6 verhouding. De register-waarde wordt gelezen als een 24-bits hexadecimaal getal, die voor een 0.6VRMS is geproportioneerd schaaleindwaarde. Op de maximale spanning (0.6) en maximale stroom (0.6) is het maximale vermogen PMAX = VRMSMAX × IRMSMAX = 0,6 × 0.6 = 0.36.
MCU schaal: De MCU is vereist om te lezen alle registers en interpreteren van de 24-bits hexadecimale getallen op basis van full-load voorwaarden. Te weten de maximale hardwarematige schaling en de meest recente AFE waarden met betrekking tot de grootschalige invoer te registreren, kunnen de MCU-routines berekenen van de werkelijke macht metingen.
