基于sopc的手持式电能表现场校验仪设计

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1、学校代码：10406分类号：TM933.4学号：080081001106南昌航空大学硕士学位论文（学位研究生）基于SOPC的手持式电能表现场校验仪设计硕士研究生：陈成导师：俞子荣，陈琼申请学位级别：硕士学科、专业：通信与信息系统所在单位：南昌航空大学答辩日期：2011.06授予学位单位：南昌航空大学TheDesignofFieldCalibratorforHandheldEnergyMeterBasedonSOPCADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnCommunicationandInformationSystembyChench

2、engUndertheSupervisionofProf.Yuzi-rongandChenqiongSchoolofInformationEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2011摘要电能是关系国计民生的重要能源，电能检测决定着经济结算的公平程度。随着用电量的急剧增加，出故障的电能表越来越多，同时窃电等非法用电也时有发生。如何使电力生产安全可靠，用电运营正常进行，经济效益稳步提高成为整个国家经济发展的关键问题。在这种情况下，便携的可带到现场进行实地测试的电能表现场校验仪应运而生。为此本文设计了一种基于S

3、OPC的手持式电能表现场校验仪。该现场校验仪用NIOS-II软核处理器作为核心控制器实现数据的高速运算、处理并显示；使用数字锁相倍频技术，控制6通道16位A/D转换器ADS8365对三相电压、三相电流进行同步采样；用AD9850将功率转化为频率并采用校验算法实现了对电能表的准确校验。论文首先介绍了电能表现场校验仪的发展状况和背景，对现场校验仪校验方法的实现作了理论阐述；其次，重点介绍了校验仪的硬件设计与软件设计，其中硬件设计包括信号调理、数据采集、数据处理和人机接口等模块，给出了完整的电路图，并给出了软件设计中主要程序的流程图。最后用标准源对本仪表定标，并分别用本仪表和标准源对电能

4、表校验，实验结果证明本仪表和标准源的校验结果基本相同。通过实验分析了误差产生的原因，并对下一步完善进行了展望。关键词：电能检测；SOPC；NIOS-II；数字锁相；同步采样；校验算法IABSTRACTEnergyisanimportantenergysourcethepeople'slivelihood,Meterasapowermeasurementdevicedeterminesthefairnessoftheeconomicbalancesheet.Withthedramaticincreaseinelectricityconsumption,thefailureofthep

5、owermetermoreandmore,whilestealingandotherillegaluseofelectricityhavealsooccurred.Howtomakesafeandreliableelectricityproduction,electricity,normaloperations,Economicperformanceimprovedsteadilyasthecountry'seconomicdevelopmentkeyissues.Inthiscase,theportablecanbebroughttothescenetoconductfieldt

6、estsofthepowermetercalibratorsitecameintobeing.Forthisreason,designoffieldcalibratorforhandheldenergymeterbasedonSOPC.ThefieldcalibratorwithaNIOS-IIsoft-coreprocessorasthecore,high-speeddataoperation,processinganddisplay.Usingdigitallockfrequencymultiplier,itcontrolsthe6-channel16-bitA/Dconver

7、terADS8365ofthethree-phasevoltage,phasecurrentforsynchronoussampling.UsingtheAD9850topowerintothefrequencyandthecheckingalgorithmusingpowermeterforaccuratecalibration.Firstly,thispaperintroducedthedevelopmentstatusandbackgroundofpowerme