吕海鸥， 张 磊， 陈 平

（①山东理工大学 计算机科学与技术学院, 山东 淄博 250049；②淄博市第八人民医院, 山东 淄博 255000）

0 引言

为解决人工调整电力传输线路中偏相观测难、记录难、校准难这三大难题。该设计通过对软硬件的设计，实现了较长时间、无间断地对电力传输线路中电流、电压、零序电流、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、基波及谐波电能的监测、记录和存储。该设计采用MSP430F135单片机为控制核心，结合电压、电流互感器、DSP电能芯片、人机接口、声光报警电路和信号处理电路等实现对电力传输线路参数的监测，该系统能利用存放在U盘中长时间采集的数据在上位机进行曲线分析，为电力部门调整线路负荷提供科学、可靠的依据。

1 系统设计方案

1.1 DSP电能芯片的选择

该设计选用DSP电能芯片，此芯片具有七路二阶16位sigma-delta ADC、基准电压输出、电压、电流采样、基波、谐波以及能量频率测量的信号处理电路，同时具有SPI 通讯接口，并支持全数字域的增益、相位校正。能够自动计算有功功率、无功功率、视载功率以及功率因数。内部具有电压监测电路，能保证上电和掉电时工作正常进行。

该设计能进行高精度测量，输入动态工作范围1000：1，同时保证非线性测量误差在0.1%内。支持增益和相位补偿，小电流非线性补偿。电压、电流有效值精度优于0.5%[1]。

1.2 单片机选择

MSP430单片机为低功耗16位单片机，具有典型的SOC特点，集成大量外设。尤其是其内部集成的波特率微调器，可以使MCU在不低于32 768 Hz的任意晶振（但不能超过MCU对晶振要求的上限）下工作时，选择通信波特率时可不受波特率因子不带有小数的限制，即：在波特率的允许范围内可使用任意频率的晶振。……