阎丹开题报告20070510105.doc

青岛滨海学院毕业设计(论文)开题报告题 目：多功能单相电能表设计英文题目：Design of single phase multi-function W att-hour meter系 部：机电工程学院专 业：电子科学与技术姓 名：阎丹学 号： 20070510105指导教师：董志春 2011年 3 月 11 日一、选题依据课题来源、选题依据和背景情况；课题研究目的、学术价值或实际应用价值电能是国民经济、工业、商业、等人民生活的重要二次能源，电能在现代社会中是普遍使用的，所以电能计量装置在发、供、用电的地位是十分重要的。电能计量装置就更显得重要，电能表作为测量电能的专用仪表其性能直接影响着电能管理的效率，为使电能计量仪器仪表适应工业现代化和电能管理现代化飞速发展的需求电子式电能表应运而生本次设计的多功能单相电子式电能表能采集计算电压、电流、有功电能、无功电能，在电能表本体上有LCD显示器，显示采集和计算的各种所需数据；并具有RS485通讯接口在现代化社会中，电能已经成为最重要的能源。电力工业的发展需要电能计量仪表造业的进步与之相适应，发电、输电、配电与用电均需要准确的计量电能。在世界源匮乏的今天，电能的节约与有效利用均具有十分重要的意义。电能表作为测量电能的专用仪表，自诞生已有100多年的历史。电能表在电能管理用仪器仪表中占有很大比例，其性能直接影响着电能管理的效率和科学文化水平。100多年来，随着电力系统、所有以电能为动力的产业的发展以及电能管理系统的不断完善，电能表的结构和性能也经历了不断更新、优化的发展过程。本设计的单相电子电能表具有用电计量、监视、控制、管理四大功能，由于内部无机械摩擦而准确度高，灵敏度高，易实现自动化测量，用RS485可实现远方通信 。二、文献综述国内外研究现状、发展动态；查阅的主要文献世界上最早的电能表是爱迪生于1880年利用电解原理发明的直流电能表，交流电的出现和被利用，对电能计量仪表提出了新的要求。测量直流电能的电能表多采用电动系测量机构，而用于测量交流电能的电能表则采用感应系测量机构。电能开发及利用的加快，对电能管理和电能表性能提出了更高的要求，感应系电能表准确度等级不够高，为使电能计量仪器仪表适应工业现代化和电能管理现代化迅速发展的需要，电子式电能表应运而生。电子式电能表是新一代电能表，在近几年得到了用户的普遍认可和接受，使用逐渐广泛起来。随着电子技术的发展和用户用电管理水平要求的不断提高，电子式电能表得到了迅猛的发展，成为电能计量不可缺少的重要组成部分。电子式电能表其测量部分完全由电子元件构成，而且内部时钟部分、电源部分、显示部分等均由电子元器件构成。电子式电能表由于其构成不同于机械电能表而得名。由于内部没有可以转动部分也成为静止式电能表。电子式电能表诞生在20世纪40年代，由欧洲的公司制造。它的诞生也是得益于电子技术的发展。在20世纪80年代之前，电子式电能表并没有显示出它巨大的生命力和活力，它的应用局限于高精度电能表、标准表和检验装置，其成本较高，性能和可靠性比机械表并不优越很多。在20世纪90年代，电子技术发展迅速，电子式电能表也取得了飞跃的发展，无论是高档、高精度三相表，还是低档、低精度单相表都有大量的、性能优越的电子式电能表产品。电子式电能表在技术上从模拟乘法器到数字乘法器，性能越来越好，而价格越来越低，大规模批量生产工艺也非常成熟，已形成了一个非常有活力、欣欣向荣的产业。1. 欧阳惠斌.高嵩 ADE7755在功率变送器中的应用 期刊论文 -国外电子元器件2003(04) 2. 王敏.于洋.陈亮 基于以太网的预付费用电控制管理系统 期刊论文 -沈阳工业学院学报2004(04) 3. 崔伟.王建华.额日登布鲁格 一种新型单相电子式多费率预付费电能表 期刊论文 -电测与仪表2002(04) 三、研究内容1、学术构想与思路；主要研究内容及拟解决的关键问题（或技术）（1）测量部分：它接收交流电压、电流信号，将其运算后得到相乘的电功率信号，电子式电能表的精度和稳定性等主要性能就由此部件决定。它是电子式电能表的心脏，一般由模拟乘法器、数字乘法器或A/D模拟数转换加高速微处理器构成。（2）电源部分：将输入的交流电压整流、降压、滤波后得到直流5V、12V等电压等级的电压，供给其他电路。电源部分非常重要，它是电子式电能表工作的动力源，一般由线性或开关稳压电路构成。（3）显示部分：将电能量及其他信息显示出来。一般有数码管LED、液晶显示器LCD以及机械计度器三种方式。（4）管理部分：接收测量部件输出的电功率信号，计算出各种所需的电量，并且管理显示、时钟、通信接口、数据存储器等部件。一般由单片机或嵌入式计算机构成其核心。它是电子式电能表的大脑，指挥其他部分完成工作。（5）外部设备：包括接口部分、外壳等。一般有数字通信接口，用于与其他设备进行数据交换、抄表、设置表计参数等，常用的有：远红外数字通信接口、RS485通信接口、IC卡读写接口等。2、拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析本次设计课题具有一定的专业性，涵盖了很多方面的知识：如单片机,电路设计,计算机的应用及专业课电网监控，电力负荷管理技术等等科目，是对我过去四年学习的综合考查.所以难度和跨度都很大,做起来有的地方难免不顺手甚至有些地方我没有能力完成.虽然我本次课题的主要工作是硬件方面,但同时对单片机的掌握与应用要求也是很高的.在设计过程中遇到了很多拦路虎,我努力从各方面查着手去图书馆南京书城上网去查找相关资料.除此之外,韩老师还给我进行了耐心地辅导和讲解,同时我还向比较在行的同学请教,我才按时完成任务.设计过程中我充分地体会到了时间紧张,压力大的生活节奏.四、论文（设计）进度安排起止时间主要内容预期目标1、2010年10月8日10月31日2、2010年11月1日11月21日3、2010年11月22日2011年4月3日4、2011年4月4日4月24日5、2011年4月25日5月8日6、2011年5月14/1