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[参考译文] MSP430F67791A：CT 采样率

admin
Guru**** 2394295 points
Other Parts Discussed in Thread: MSP430F6779A, MSP430I2041, TINA-TI

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/720024/msp430f67791a-ct-sample-rate

器件型号：MSP430F67791A
主题中讨论的其他器件：MSP430F6779A、 MSP430I2041、 TINA-TI

James 和其他人：

提出了使用 MSP430F6779A 仪表设计的有趣应用可能性。  虽然我知道它会降低 精度、但在应用中可能是可以的。

假设我们始终具有电压的 A/D 输入、 问题是、我们是否可以将组开关分成 CTS、 让其稳定、采样、计算、记录、然后断开组、以便下一组可以切换？

根据开关时间和采样周期、我们可以将样本乘以外推、从而得到我们希望的结果、即即使只是部分数据、也能很好地表示实际使用的 KWH。

可能与亚秒组开关有关？  如果是、对任何时序( 组开关频率、组打开时的采样周期等)进行任何猜测

谢谢

  

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    TI__Guru**** 2394295 points
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    Dan、您好！

    如果您的应用不需要太高的精度、或者不希望电流随时间的推移而快速变化、则这可能是可行的。 我不确定如何实现开关、但您可能会使用可控的 XPYT 开关或类似的开关。 我担心的是、电流与内插/估算大相径庭、误差随时间累积、导致非常不准确的结果或估算。 对于计时、您显然需要根据组数拆分计时。 例如、如果您有3个组、则需要为每个组将1秒拆分为三分。 在这三分之二中、您必须对如何测量这些三分之二进行一些测试-您在组之间切换的次数越多、没有被测量的"死区时间"就越多、但可能测量不准确、因为您比顺序更并行地测量组。 我假设它需要达到平衡。

    相反、我建议使用多个运行电能测量软件库的 MSP430i2041器件、这些器件向主机 MCU 或处理器报告。 与 MSP430F6779A 相比、它们的功能不如 MSP430F6779A、但仍支持多达4个 SD ADC 通道、更便宜、并且比使用多个 MSP430F6779A 器件更有意义。 这样、您就可以始终进行测量、从而实现更高的精度。

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    TI__Guru**** 2394295 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    尊敬的 James：

    对于典型的美国仪表、240VAC 分相 L1+L2+N、我们确实需要2个电压通道和2个电流 ADC 通道。 虽然 MSP430i2041明确支持、但使用此 MSP430的仪表能否按照 ANSI C.12规范构建和校准以实现收入级精度？

    谢谢

    Dan
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    TI__Guru**** 2394295 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Dan、您好！

    这是一个好问题。 这很可能取决于所需精度的级别或级别。 我已经针对不同认证(非 ANSI)对基于 CT 的 i20xx 设计进行了一些测试、并观察了-40°C 至85°C 温度范围内的有功电能精度。 在-40C 时、误差约为0.6%、在85C 时、误差约为-0.25%、总误差约为0.85%。 请注意、这没有温度补偿。 通过补偿、可以大幅降低误差。 影响总体系统精度的其他因素是无源器件和 CT 的温度额定值。

    在室温下、我在50Hz 下将电压保持在230V 恒定、并在0.01A 至100A 范围内观察到相位角0、+60和-60度的近似误差小于+/-0.2%。 因此、根据所需的分类精度、i20xx 可能满足要求。

    此致、

    James

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    TI__Guru**** 2394295 points
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    Dan、您好！

    很抱歉,我没有回答你的另一部分问题。

    [引用 user="dflohr"]对于典型的美国仪表，需要240 VAC 分相 L1+L2+N，我们需要2个电压和2个电流 ADC 通道。[/引用]

    是的、通常在此配置中、需要2个电压通道和2个电流通道。 如果您的负载从未参考中性点、则可能会使用1个电压通道和1个电流通道、因为 L1和 L2中的电流是相同的。 显然、如果有多个负载或源、这些数字可能会发生变化。

    此致、

    James

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    TI__Guru**** 2394295 points
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    詹姆斯：

    美国计量表未连接到中性点。 两个支脚上的电压仅为240 VAC。 我们正在考虑 一个用于240 VAC 的 ADC 通道、然后是2个用于 CT 的 ADC
    虽然我们只能使用一个同时通过 L1和 L2的 CT、但我们将失去网络计量功能。  (如果 L1上1kW 进入房屋，L2上1kW 离开房屋，CT 读数将会取消，我们只会显示0KW，虽然这是正确的，  但不会有帮助)
    您能否确认我们可以为 美国仪表操作配置 TI 代码 、因为许多负载为120VAC、 电流只会出现在其中一个 CT 上、电压将是仪表上240 VAC 的1/2？
    示例：  负载 类似240 VAC A/C 和热水器、其中两个 CT 上的电流相同 、因此  CT1 x 1/2 240VAC  + CT2 x 1/2 240VAC 基本上= KW  和  
              负载类似于120 VAC 冰箱 、其中电流仅在 CT1上  、因此 CT1 x 1/2 240 VAC + CT2 (0) x 1/2 240 VAC 基本上= KW
    这种正确的想法？
    Dan  
  • 0
    TI__Guru**** 2394295 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Dan、您好！

    您是否有机会访问 ANSI 规范？ 我怀疑他们会有很多详细的信息来回答这些类型的问题。

    具体而言、ANSI 似乎指定仪表符合 Blondl 的定理、该定理指出、对于 N 线配置、需要 N-1个元件。 根据这 篇 ANSI 博客，应该注意的是，Blondl 的定理并未在所有计量实践中得到严格遵守。 作为参考、ANSI C12.20-2015的表2A 中列出了非 Blondl 计量安装、这些明确不在标准范围内。

    分离相也可以称为单相三线制。 因此、根据 Blond 的定理、两个元素是足够的。 每个"元件"都被视为一个单独的瓦特时表、用于测量电压和电流。 对于电流测量、可以使用两个 CT。 如果2S 仪表基座中没有中性点连接、则必须用 L1 - L2除以2来估算两个线电压。 这比实际单独测量中性点的精度要低、但可以如上所述进行测量。  但是、这看起来像是一个非 Blondl 仪表配置。

    看一下您的示例、这种方法似乎是可行的。 如果可以测量中性电流、这将指示您的120V 负载何时运行、但它们是相同的负载除外-电流会抵消、因此不会有中性电流。 我不认为这种情况可能发生、但想指出。 当120V 和240V 负载同时运行时、它会变得更加复杂、但 Blondl 的 Theorem 最可能会说明这种情况。

    此致、

    James

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    TI__Guru**** 2394295 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    James。 由于几乎所有的美国智能仪表和所有的2S 仪表基座仪表都没有中性线连接(大于7000万米)、因此如果这些非 Blondl 仪表不在 ANSI 标准的覆盖范围内、我们就会错过这里的内容。 有些事情不对。

    相关说明中、TI 能源软件库能否管理、计算和存储美国配置的数据、其中有些负载为240V、其他负载为120V (无中性)？

    谢谢

    Dan
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    TI__Guru**** 2394295 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    詹姆斯：

    这真的很有帮助。 en.wikipedia.org/.../Blondl's_theorem。介绍了2S US 仪表。

    我们能否设置 TI 能源库和固件来管理"电流测量器件提供等于实际电流值一半的测量。"

    谢谢

    Dan
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    TI__Guru**** 2394295 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Dan、您好！

    感谢您的耐心等待。 它最近很忙、但我想深入探究这种配置。 使用我们的 TINA-TI SPICE 仿真软件、我尝试在具有1个电压传感器(ADC 通道)和2个电流传感器(ADC 通道)的2S 仪表中验证 Blondl 定理的方法。 误差似乎很小(如下表所示)。

    仿真电流在这里没有极性、因此我还不确定这会如何影响 EMDC 的极性和配置。 但是、EMDC 可以精确测量电压、电流、功率和能量等参数、因此这将取决于应用代码如何针对该配置转换 EMDC 结果的极性。

    1.负载不平衡

    安培表 电流[A] 支持2S 注释
    AM1. 178.19. 是的 CT1电流传感器
    AM2. 186.68 是的 CT2电流传感器
    AM3. 8.49. 否 中性电流
    AM4. 169.71. 否 240V 电流
    AM5. 8.49. 否 120V 分支1电流
    AM6. 16.97 否 120V 分支2电流
    负载 电阻 Ω Ω]
    R1 10.
    R2 5.
    R3 1
    源 电压[V] 相位[°]
    VM1 120 0
    VM2 120 180
    电源 瓦特[W] 公式 注释
    测量值 43784.4 =(240/2)*B2+(240/2)*B3) 仅使用 CT1和 CT2
    计算得出 43785.6 =(240/2)*B6+(240/2)*B7+(240*B5) 使用分支电压和电流
    误差 0.0027406% =ABS (B19-B20)/B20

    2.平衡120V 负载

    安培表 电流[A] 支持2S 注释
    AM1. 186.68 是的 CT1电流传感器
    AM2. 186.68 是的 CT2电流传感器
    AM3. 1.03E-14 否 中性电流
    AM4. 169.71. 否 240V 电流
    AM5. 16.97 否 120V 分支1电流
    AM6. 16.97 否 120V 分支2电流
    负载 电阻 Ω Ω]
    R1 5.
    R2 5.
    R3 1
    源 电压[V] 相位[°]
    VM1 120 0
    VM2 120 180
    电源 瓦特[W] 公式 注释
    测量值 44803.2 =(240/2)*B2+(240/2)*B3) 仅使用 CT1和 CT2
    计算得出 44803.2 =(240/2)*B6+(240/2)*B7+(240*B5) 使用分支电压和电流
    误差 0.0000000% =ABS (B19-B20)/B20

    3.平衡负载

    安培表 电流[A] 支持2S 注释
    AM1. 50.91. 是的 CT1电流传感器
    AM2. 50.91. 是的 CT2电流传感器
    AM3. 2.08E-15. 否 中性电流
    AM4. 33.94. 否 240V 电流
    AM5. 16.97 否 120V 分支1电流
    AM6. 16.97 否 120V 分支2电流
    负载 电阻 Ω Ω]
    R1 5.
    R2 5.
    R3 5.
    源 电压[V] 相位[°]
    VM1 120 0
    VM2 120 180
    电源 瓦特[W] 公式 注释
    测量值 12218.4. =(240/2)*B2+(240/2)*B3) 仅使用 CT1和 CT2
    计算得出 12218.4. =(240/2)*B6+(240/2)*B7+(240*B5) 使用分支电压和电流
    误差 0.0000000% =ABS (B19-B20)/B20

    4.无240V 负载

    安培表 电流[A] 支持2S 注释
    AM1. 8.49. 是的 CT1电流传感器
    AM2. 16.97 是的 CT2电流传感器
    AM3. 8.49. 否 中性电流
    AM4. 1.70E-05 否 240V 电流
    AM5. 8.49. 否 120V 分支1电流
    AM6. 16.97 否 120V 分支2电流
    负载 电阻 Ω Ω]
    R1 10.
    R2 5.
    R3 10m
    源 电压[V] 相位[°]
    VM1 120 0
    VM2 120 180
    电源 瓦特[W] 公式 注释
    测量值 3055.2 =(240/2)*B2+(240/2)*B3) 仅使用 CT1和 CT2
    计算得出 3055.204073 =(240/2)*B6+(240/2)*B7+(240*B5) 使用分支电压和电流
    误差 0.000133% =ABS (B19-B20)/B20

    相关文件

    e2e.ti.com/.../Results.xlsx

    e2e.ti.com/.../1_5F00_split_5F00_phase_5F00_1ph_5F00_3w_5F00_simulations_5F00_for_5F00_unbalanced_5F00_loads.TSC

    e2e.ti.com/.../2_5F00_split_5F00_phase_5F00_1ph_5F00_3w_5F00_simulations_5F00_for_5F00_balanced_5F00_120V_5F00_loads.TSC

    e2e.ti.com/.../3_5F00_split_5F00_phase_5F00_1ph_5F00_3w_5F00_simulations_5F00_for_5F00_balanced_5F00_loads.TSC

    e2e.ti.com/.../4_5F00_split_5F00_phase_5F00_1ph_5F00_3w_5F00_simulations_5F00_for_5F00_no_5F00_240V_5F00_load.TSC

    但愿这对您有所帮助。 如果您有任何疑问、请告诉我。

    此致、

    James

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    TI__Guru**** 2394295 points
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    [报价用户="dflohr"]我们能否设置 TI 能源库和固件来管理"电流测量器件提供的测量值等于实际电流值的一半。"

    为此、请配置外部分压器、以防止240V 输入电压超过最大满量程范围输入值。 在 EMDC 中、您可以单击电压传感器、输入240V 的最大电压、选择您的电阻器、并将计算出的输出电压与此最大输入值进行比较。 即使只有一个电压通道、您仍然可以在 EMDC 的"库配置">"相位"选项卡下为两个电流通道选择此电压通道！

    现在、在校准期间、您需要对电路板施加240V 的电压、但为了将此2S 配置的输入电压(并因此降低功耗)减半、您需要在"Calibration">"Step 2"中输入"120"作为 VRMS 值。 测试设置输入参数"窗口、以相应地调整比例因子。 因此、当 EMDC 计算功率时、它将测量电流乘以120V 而不是240V。

    此致、

    James