[参考译文] ADS131M08：通过计量库从 PIC32CX2051MTC128 上的 MCP3914B 移植

尊敬的 Maryam：

我是否会让您感兴趣 MSPM0 能量计量库？

Poly Phase： https://www.ti.com/tool/TIDA-010243

单相： https://www.ti.com/tool/TIDA-010940

分阶段： https://www.ti.com/tool/TIDA-010944

代码 —  https://dev.ti.com/tirex/explore/node?node=A__ADFa1GOv-ZjQOb.kbc2tPw__MSPM0-SDK__a3PaaoK__LATEST

Energy Metrology 用户指南 —  https://dev.ti.com/tirex/explore/node?node=A__ACu5kpnBrrCcedjH3XI-PQ__MSPM0-SDK__a3PaaoK__LATEST 

谢谢你,卢克。

回顾一下、让我解释一下我的项目结构。 我们正在开发一种计量系统、用于监测多达 21 条线路、这些线路可配置为单相、两相或三相。 该架构包括 从板 用于电流测量（通过 3 × 8 通道 ADC、总共 24 个通道）和 A 主板 以进行电压测量。 所有计量计算都计划在主板上进行、电流样本通过以太网发送。 该系统的目标 0.2 级精度 。

我们正在考虑 ADS131M08 有足够的扩展能力 高达 61 阶 。 查看这些信息 MSP MCU 上运行 我们现在正朝着这个方向发展 TMS320F280049C 来自 C2000 系列 。 对于适用于此架构的任何替代 MCU 建议、我们都不胜感激。

请告知：

• 支持的供电方式 分布式计量 在单独的电路板上对电压和电流进行采样、或者在单个器件上需要同步采样？

• 如果存在此类库、则支持哪些 MCU？

• TI 是否提供支持的框架 灵活的配置 相位分组中的多条线？

此外、如果 MSPM 系列 是此系统的可行选择：

• 您会推荐哪个器件型号？

• 能量参数计算通常需要多长时间？

• 以及计算需要多少额外时间 频率谐波最高可达 61 伏 ？

感谢您的指导。

此致、
Maryam

尊敬的 Maryam：

我会将此主题传递给 C2000 团队、因为 MSPM0 器件无法针对所需的谐波执行 FFT。 以防 C2000 团队有 一些见解。

我之前链接的设计来自 MSPM0 电能计量库、适用于所有 MSPM0 器件。

通常、使用基于 MCU 的实现、只要 MCU 获取数据、就能够对数据进行处理。 例如、我们有一个三相 ISO-ADC 设计 (TIDA-010244)、该设计包含 4 个独立的 ADC 来测量电压和电流、每个 ADC 都可以位于单独的电路板上、并且有可用的带宽可实现多个相位。  

采样速度和总 CPU 带宽会限制相位的总数、但使用电能计量库、您可以简化不同的 AFE、然后使用该库 调用计算函数。 通过分相示例、我们演示了如何通过同一电流线使用不同的电压线来提供 2 次独立的功率计算。

对于多个相位、我建议使用 MSPM0G1507 器件（如果需要更多的存储器，则为 MSPM0G1519）。 该器件具有高达 80MHz CPU 速度、7 个 DMA 通道和一个有助于提高吞吐量的数学加速器。

此致、
Luke

您好 Luke、
感谢您的答复。 我们衷心感谢您的建议、并将我们推荐给 C2000 团队。

在 TIDA-010244 参考设计中提到需要同时计算 THD 的电流和电压。 我们想知道 MCU 能够执行该计算的谐波是多少。

此外、考虑到需要计算 24 条具有 0.2 级精度或更高精度的线路的 THD、此 MCU 需要多长时间来计算所有必需的能量参数？

此致、
Maryam

Maryam 大家好、计量计算是否也需要支持以太网的同一 MCU？

您好 Luke、

我更全面地了解了 TIDA-010244 和 TIDA-010243 的设计。 您能否确认这些设计使用的 MCU 是否能够同时处理所有 24 条 CT 线路的电能计量计算？

此外、MSPM0 Energy Metrology 库是否支持同时对所有 CT 进行谐波计算？ 库会根据哪个谐波顺序进行计算、我应该注意到是否存在任何限制？

此外、如果 TIDA 中使用的 MCU 在性能或存储器方面受到限制、MSPM03519（鉴于其更高的闪存和 SRAM）是否可以为我的应用提供更好的解决方案？ 如果是、我很好奇为什么在此类场景中通常不建议这样做。

谢谢您、
Maryam

Luke、

鉴于 MSPM0 MCU 没有 FPU/DSP、他们是否能够在 0.1 级内执行所有这些计算？

谢谢、
Maryam

尊敬的 Pawan：

我对 C2000 系列 MCU 非常感兴趣、正在考虑为其编写用于电能计量和电能质量应用的代码。

是否可以通过 C2000 上的定制实施实现 0.2 类精度？ 如果是、在继续之前、我应该了解哪些关键考虑因素或潜在挑战？

此外、计算单相、两相和三相系统平均需要多长时间？ 这将帮助我更好地了解实时性能限制。

感谢您的指导。

谢谢、
Maryam

尊敬的 Maryam：

• 该器件总共无法执行 24 条 CT 线、我们能够在~4ksps 下执行 6 个相位。 （没有针对超过 3 个相位发布的设计，测试是一个单独的实验）
• MSP 器件也不执行单独的谐波、仅执行总谐波失真。
• 我们能够在 MSPM0G1506 器件中执行所有库函数、如果您想添加更多函数、则可以使用额外的存储器。 相位存储在 SRAM 中、因此闪存大小不会随额外的相位增加太多、但会增加 SRAM。
  • 通过添加安全功能或现场固件升级、我会推荐 G1519、因为它提供了更多的安全产品和双组支持更简单的现场更新
• 借助 AMC131M04、我们能够通过使用 ADS131M08 的电流互感器获得 0.1 级电流、该设计为 0.2 级分流器。 较低的电流电平往往会带来不同的限值、而噪声性能可能因电路板制造而异。 您可能能够获得比我们的设计更好的分类精度。

您好 Luke、

非常感谢您的答复—我非常感谢您的答复。

您是否建议使用 TMS320F280049C 作为协处理器来计算谐波？ 尽管它缺少用于此目的的专用库、但它是否仍能在我们的特定设计中帮助加快计算速度、或许可以通过手动实现一些所需的函数来实现？

再次感谢、
Maryam

尊敬的 Maryam：

我们在 TMS320F28P650 和 TMS320F28P550 上拥有用于计量的专用库。 实际上、MSPM0 器件上是同一个库。 它已从定点实现中进行了修改、以与 FPU 配合使用。 它还经过修改、使用 FFT 进行谐波计算。

我们尚未使用实际硬件测试该库。 它已经使用缓冲区中的样本数据进行了单元测试。 这种精度主要取决于外部模拟电路选择、而不是软件库。 因此、我无法评论可实现的准确性。 必须通过检测电路来尝试这一点。 您还必须实施驱动器以连接所选的传感器。

谢谢、Pawan