基于CS5460A芯片的電網(wǎng)電流表設(shè)計(jì)

摘要：介紹了一種基于CS5460A的新型民用電網(wǎng)電流表的設(shè)計(jì)方法。概述了該儀表的基本工作原理，具體介紹了儀表電路中開關(guān)電源、檢測(cè)電路、控制電路和顯示電路等部分，重點(diǎn)介紹了檢測(cè)電路的原理和設(shè)計(jì)方法。并給出了程序設(shè)計(jì)流程。
關(guān)鍵詞：電網(wǎng)電流表；開關(guān)電源；AT89C52；CS5460A

O 引言
傳統(tǒng)的電網(wǎng)電流表一般都采用指針式表頭，且都存在著測(cè)量范圍小，穩(wěn)定性差，精度低，表頭指針指示不便于讀數(shù)且誤差大等缺點(diǎn)，已經(jīng)不適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。而隨著智能化測(cè)控技術(shù)的迅速發(fā)展．以單片機(jī)為核心的數(shù)字電表的優(yōu)勢(shì)已十分明顯。為此，本文采用單片機(jī)作為儀表的主控制器，并用Cirrus Logic公司的電能計(jì)量芯片負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)，給出了一款性價(jià)比高、抗干擾能力強(qiáng)、測(cè)量精度很的電網(wǎng)電流表的設(shè)計(jì)方法。

1 系統(tǒng)工作原理
在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的測(cè)量電網(wǎng)電流是必不可少的。本文采用開關(guān)穩(wěn)壓電源將220 V交流市電整流穩(wěn)壓為模擬、數(shù)字兩路+5 V電源，來為整個(gè)電表電路供電。然后通過電流互感器檢測(cè)電流信號(hào)，再將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并送入單相功率／電能集成芯片CS5460A內(nèi)，同時(shí)在片內(nèi)完成信號(hào)的采樣、計(jì)算和誤差校正。整個(gè)過程可在MCU控制下進(jìn)行。該儀表系統(tǒng)的工作原理及結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

本系統(tǒng)中的開關(guān)穩(wěn)壓電源具有功耗小、穩(wěn)壓范圍寬、體積小、重量輕、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。由于系統(tǒng)檢測(cè)電路部分要用到CS5460A，因此，為了避免模數(shù)間的干擾，該開關(guān)穩(wěn)壓電源部分需要有兩路+5 V輸出。

2 基于CS5460A的電流檢測(cè)電路
系統(tǒng)中的電流檢測(cè)電路是該電流表設(shè)計(jì)的核心部分．其主要功能是在AT89C52的控制下由CS5460A檢測(cè)電流信號(hào)并輸出瞬時(shí)值給單片機(jī)，本電路選用X5045來存放標(biāo)準(zhǔn)校正值。以供單片機(jī)隨時(shí)校準(zhǔn)電流值。檢測(cè)電路中的主要器件有電流互感器、CS5460A、AT89C52、X5045等。