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噪音计的判断分析
保险丝主要起过流保护作用；压敏电阻则起过压保护作用。正常工作情况下噪音计，交流电首先经过一个由保险丝和压敏电阻组成的保护电路。电路的压敏电阻相当于断路。当电网电压波动或受外界影响(如闪电，电源突然接入等)而引起电压瞬间激增时噪音计性能稳定，压敏电阻会自动导通，并由压敏电阻和保险丝组成回路。由于高压下的压敏电阻阻值较小，所以回路电流很大，保险丝自动断开，这样就起到保护内部电路的作用。该保险丝是可以自恢复的也就是说，可以反复使用而无需更换。L1和C1可消除信号中的尖峰波并抑制干扰噪音计。经L1C1滤波后的信号接入到整流桥，再将从整流桥中输出的高压直流信号经过C2进行滤波后，即可得到电压Vi图2中，T1为高频变压器，能够快速存储和释放能量，经高频整流滤波后即可获得直流连续输出。高频变压器T11脚和3脚为输入初始绕组，45两脚为反馈绕组，次级绕组分别为69脚和710脚(其中1467为各绕组的同名端)并且69绕组是主绕组，用它经进一步变换产生的+5V直流稳压电源可作为主电压源，即数字电压源(Vo1710绕组为辅绕组，用它经电容C8C11滤波和78L05稳压产生的+5V直流稳压电源为辅电压源噪音计，即模拟电压源(Vo2鉴于在TOP221Y内的功率MOSFET关断瞬间，高频变压器的漏感会产生尖峰电压，另外，13初始绕组上还会产生感电能表作为电能计量的基本设备，受到国家电力部门的长期重视，电能表生产企业更是不遗余力地寻求设计与开发性能俱佳且成本更低的解决方案。目前国内的电能表设计已经走过了由8位MCU向通用DSP甚至专用DSP变革，通用DSP应用方案的劣势在于DSP专业应用和嵌入程度不够深的问题，成本偏高；而专用DSP功能相对固定，这样给电能表设计和生产厂家带来功能差异化空间不足的困难。基于ARM方案也已经出现，但是适合应用的ARM7TDMI性能上不尽人意，同时外设资源不足；而更高端的ARM9系统的复杂程度很高噪音计，成本也较高。选择一颗合适且低成本的微处理器日益成为电能表行业的关键所在直到意法半导体公司（STMicroelectron公司，下称STSTM32出现为电能表设计的专门化和定制化带来了崭新的机遇和空间。
接收装置把接收的红外高频信号进行解调为原来信息的一种通信传输方式。其中调制方式有脉宽调制（通过改变脉冲宽度调制信号PWM和脉时调制（通过改变脉冲串之间时间间隔调制信号PPM两种，本文采用PPM脉时调制方式。红外通信是利用波长为900nm1000nm红外波作为信息的载体,发射装置把二进制信号经过高频调制后发送出去。
2串行口红外通信硬件设计
红外通信硬件原理图见图1管理计算机主要用于系统的运行状态及数据的管理，多费率电能表的红外发射和红外接收电路主要包括新茂单片机SSU7301日本光电子公司的红外发射管SE303和红外接收管PIC12043以及驱动三极管8550电阻和电容。协调系统的运行噪音计，为用户提供现场实时监测情况，实现统一的监控和数据管理。现场监测计算机主要完成对供电系统被测点的信号进行监测，进行数据采集和数据分析；PXI数据采集系统主要实现从被测线路获取电压电流的实时数据。根据被测现场的监控需求，选用2块NI公司的PXI数据采集卡PXI-6254每块板卡有32路模拟量输入通道，共有64路模拟量输入通道。供电现场监控计算机可以将PXI数据采集系统采集到数据进行分析，并生成报表通过以太网交换机根据用户的需求上传给配电系统管理计算机；配电系统管理计算机具有故障告警功能，也可以通过以太网接受现场计算机的数据进行数据分析噪音计的发展趋势，将监控故障信号进行回放，利用查找原因，解决问题。系统采用分布式结构，按功能或区域进行划分，模块化设计。整个系统分为三层，即现场层、中间层、主控层。
1.1现场层
并将采集和测量的各种数据传输给监控系统。其主要设备是ACR320ELACR210EL网络电力仪表，现场层主要任务是将现场的各种配电系统的运行参数进行采集和测量。装设在每层的动力柜内。上述设备均相互独立完成各自的功能噪音计，不依赖主控计算机运行，具备RS-485通信接口，通过现场的RS-485总线将检测到各项电参数和状态信号实时传输到中间层的数据处理单元—通讯服务器。
针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的智能化电力仪表。能测量所有的常用电力参数，ACR网络测控电力仪表。如三相电流、电压，有功、无功功率，电度以及开关量输入/输出状态等。该系列仪表具备完善的通信联网功能，能实现远程遥测、遥控功能，非常适合于实时电力监控系统。网络协议是一种全球性的协议噪音计，对我系统而言是屏蔽，不可见的为了使主站与终端的通讯更完善、更可知、更稳定以及用户对其的控制性更好，GSM网络外面嵌套上自定义的协议。同时为了对双方的数据更加方便的判断分析，需要传输的数据外加上了自定义的帧头帧尾。如图 3所示，主站和终端处加上自定发送、接收的协议。IDT90E46针对智能电表设计的高集成、高性能的单相 SoC集成了一个电能计量模拟前端、ARMCortexM0微处理器、温度传感器、实时时钟和 LCD驱动器。该器件可提供 5000:1业界最宽动态范围，帮助电表制造商将多种电表规格合并为一个，从而为电表制造商简化设计和生产流程，并为电力公司降低存储和管理难度。高集成度让系统设计人员可以极大简化硬件设计并降低材料清单 BOM成本。
出货量达到1200万。IDT被高度控制的行业中实现了前所未有的强劲市场渗透，IDT公司副总裁兼中国总经理范贤志 SeanFan先生表示：很荣幸能获得工信部颁发的这一奖项噪音计。全新的电能计量解决方案能为客户提供更多的优势。业界领先的系列产品已经被中国及欧洲的多个领先智能电表厂商采用。而从进入市场到取得这一成绩，只花了两年。本设计采用开关稳压电源，将220V交流市电整流稳压为模拟、数字两路+5V电压，为整个电表电路供电。该系统通过电流互感器检测电流信号，而通过分压电阻采集电压信号，然后将其送入单相功率／电能集成芯片CS5463内，并在片内完成信号采样、计算和误差校正等。整个过程在单片机PLC916控制下进行。其原理框图如图1所示。开关稳压电源具有功耗低噪音计采用DCS系统，稳压范围宽，体积小，重量轻，安全可靠等优点，因此，目前电子设备的变压器稳压电源正逐渐被开关稳压电源所取代。本系统中的电源电路如图2所示。由于在检测电路部分要用到CS5463为了避免模数间的干扰噪音计，本系统在开关稳压电源部分需要有两路+5V输出。