Smarta hemmet energi övervakning & management system (5 / 9 steg)

Steg 5: EMIC kalibrering, skalning och ersättning

Energimätare är del av eldistributionsnät, som mäter elförbrukningen. Användning av elmätaren i distributionsnätet El kräver energimätare att kunna anpassas till olika konfigurationer. Detta beror distributionsnät och typ av slutkonsumenten som energimätare är installerat. Dessa konfigurationer inkluderar ett brett utbud av spänning och ström, där mätaren ska vara funktionell, enligt specifikationerna. Ovanstående krav kräver mätning motorn för att kunna anpassas, så att de givare konvertera insignalen kan väljas, beroende på specifikationen, medan du fortfarande spelar in inmatningsraden signalen faktiska värden.

Mätaren design består av många komponenter, som kan variera i sina egenskaper beror på olika faktorer över mätaren design. De komponenter som ingår i kretsen är:

• Nuvarande transformator (CT) eller Shunt används som en nuvarande givare

• Resistiv spänningsdelare som spänning givare

• Motstånd

• Kondensatorer

• Induktansspolar

Dessa variationer i egenskaper inverkar på uppmätta signalerar, som kan

resultera i offset tillägg, amplitud förändring och förändring i signal fas. Med tanke på alla dessa faktorer, standard värde kalibrering måste utföras för att uppnå mätaren. Kalibrering är den process där parametern linje har angetts till kända värden och de olika signal konditionering parametrarna såsom få kompensera ersättning och fas ersättning faktorer beräknas.

Kalibrering är fristående inom CS5490 och alla beräkningar utförs av enheten och lagras i interna register. Ersättningar kräver att MCU utför några av beräkningarna och spara resultatet i CS5490 register. Eftersom CS5490 inte har icke-flyktigt minne (NVM), måste permanent lagring av kalibrering och ersättning placeras i MCU NVM och re-laddat alla AFE återställt skick. I allmänhet kräver varje kalibrering och ersättning följande steg:

• 1. Konfigurera de ursprungliga villkoren för CS5490

• 2. Tillämpa den analog ingång med stimulans från en korrekt källa

• 3. Aktivera önskad kalibrering

• 4. Utföra kalibrering

• 5. Läs resultaten

• 6. Beräkna de nya registret värdena för ersättningar

• 7. Lagra resultatet i AFE och NVM

Det är vanligt att utföra kalibrering och ersättning samtidigt. Till exempel, eftersom en AC få kalibrering och fas ersättning kräver en liknande insignal som skall tillämpas på kanalerna som ström och spänning, kalibrering och ersättning utförs samtidigt.

1. normal drift förfarande (utförs vid varje återställning i fältet)

Följande procedur beskriver stegen som krävs för att sätta mätaren i normal driftläge. Figur 2.3shows ett förenklat flödesschema för den normala verksamheten i fältet.

1. Återställ CS5490.

2. Återställ konfiguration och kontroll register.

3. Återställ register över VGAIN och IGAIN från icke-flyktigt minne.

4. om det behövs, återställa offset registren från NVM.

5. om det behövs, återställa fasen ersättning register från NVM.

6. om det behövs, återställa den utan belastningen ersättning till POFF och QOFF registrerar från NVM.

7. skicka kommandot enda konvertering till CS5490.

8. bekräfta att registrera kontrollsumman är giltig, eller gå tillbaka till steg 1.

9. skicka kommandot kontinuerlig omvandling till CS5490.

10. Markera och avmarkera DRDY.

11. enkät DRDY.

12. om DRDY är inställd, avmarkera DRDY.

13. Läs IRMS, VRMS och PAVG. Skala den IRMS, VRMS och PAVG tillbaka till sanna värdet av:

Ampere = Full_Scale_Current * (IRMS /0.6)

Volt = Full_Scale_Voltage * (VRMS /0.6)

Watt = Full_Scale_Power * (PAVG /0.36)

14. loop tillbaka till "Poll DRDY" steg.

2. full kalibrering och ersättning förfarande (utförs en gång)

I följande procedur beskrivs de steg som krävs för att utföra kalibrering och ersättning. Ett flödesschema som visar fullständig kalibrering visas i figur 2.4.

Figur 2.4 Main kalibrering förfaranden

1. koppla in CS5490 enheten.

2. återställa CS5490 enheten.

3. Kontrollera registret kontrollsumman för att bekräfta nollställningen är framgångsrik.

4. Återställ konfiguration och kontroll register.

5. Anslut nätspänningen referens och ladda nuvarande mätaren med en arrangera gradvis metar av 60o nuvarande släpar.

6. om referens belastningsströmmen inte är full belastning, ange skala registret till en kvot på 0,6 x 223xreference nuvarande ÷ fullt skalutslag belastningsströmmen. Se icke-full-skala få kalibrering om nätspänningen referens är lägre än högsta nätspänningen.

7. utför kontinuerlig omvandling (0xD5 kommandot) i 2 sekunder.

8. stoppa kontinuerlig omvandling (0xD8 anvisning).

9. Läs IRMS, VRMS, PAVG och PF, och bekräfta referensspänningen och nuvarande signaler kopplas korrekt genom att kontrollera om den IRMS VRMS, PAVG och PF är ett rimligt intervall.

10. klara DRDY status lite.

11. skicka AC få kalibrering kommando (0xFE) till CS5490.

12. vänta DRDY ställas in.

13. om det behövs, utföra fas ersättning, AC kompensera kalibrering och korrigering av power-offset.

14. skicka kontinuerlig omvandling (0xD8 kommandot).

15. Kontrollera mätnoggrannheten. Kontrollera inställningarna eller misslyckas mätaren om noggrannheten inte ligger inom specifikationer.

16. Läs VGAIN, IGAIN, IACOFF, POFF, QOFF, PC och register kontrollsumma och spara dem till blixt/EEPROM.

17. kalibrering klar.

3. systemet skalning

Hårdvara skala: CS5490 ingångar skalas med dämpning kretsar som gäller högsta ingående amplituden av 176mVRMS eller 35mVRMS, som är beroende av ett AFE få inställningen 10 x vinst or50 x få, respektive.

AFE skala: AFE registrerar indata rekordnivåer som visas i förhållande till senaste mätningen till maximal RMS spänningen och Effektivvärdesströmmen. RMS register maximivärdet skapas med en 0.6 förhållande. Värdet registret läses som ett 24-bitars hexadecimalt tal, som är tilltagna för att representera en 0.6VRMS full skala. Vid maximal spänning (0,6) och maximal ström (0,6) maximal effekt är PMAX = VRMSMAX × IRMSMAX = 0,6 × 0,6 = 0,36.

MCU skala: MCU måste läsa alla register och tolka 24-bitars hexadecimalt nummer baserat på full belastning villkor. Att veta den maximala hårdvara scaling och den senaste AFE registrera värden i förhållande till fullskalig input, är MCU rutinerna kunna beräkna de faktiska makten mätningarna.