浅谈高校公寓电子式预付费电表的介绍与研究

1. 设计任务与要求
设计单相电子式预付费电度表的主要任务是采用能读取IC卡的电度表。主要要求是：①电能计量准确、精度高，要求***达到二级表(误差范围为2)的进度；②要求IC卡的保密性高。③电度表正常工作时，能显示剩余电能值、已用电能值，使学生能够直观地了解电度表的工作是否正常及用电负荷的大小。④当表内剩余电能不足20kw·h(数值可根据需求由公寓管理部门调节)时，能够提醒学生余电不足，及时购电。⑤具有掉电保护功能，当停电时能将所有数据保存，恢复供电后继续显示所有数据。
 
2. 系统设计与分析
预付费电度表虽然只是不同计量器具，但是由于微控制器的引入，对设计的要求就会很高。因为由电源引入的干扰很容易导致程序出错，比如各种数据丢失、改变、微处理器死机等情况发生。在常年不间断运行的情况下要求设备高质量和高可靠的运行，尤其是在东北地区冬夏温差大的恶劣条件下。
2．1电能计量系统方案设计
对电流和电压分别采样，先通过模拟乘法器相乘，得到一个与功率P成正比的模拟电压(或是电流)，再利用V/F变换(或是I/F)变换成频率信号f，单片机对频率信号f进行累加，便可得到电能。系统框图如图1所示。采用这种方法硬件成本低、程序设计简单而且对CPU要求低，完全可以采用AT89S52单片机进行控制，而且现有集成电路SM99O3将模拟乘法器、低通滤波器和V/F变换器集成在一起，其性能指标远远高于分立元件。并且采用集成的液晶显示屏大大降低了设备功耗，还可以显示数字，界面清晰、明了。