工业测量中的三相电参数检测仪器电路与PCB设计方案
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简介：
本项目专注于设计一款适用于工业测量的三相电参数检测仪器及其配套的PCB方案，旨在提升电力系统运行效率和安全性。
工业测量主要涉及温度及电压电流的监测，在机电、电力、电气等领域应用广泛。鉴于变频电器与光伏逆变器对电网产生较大干扰，对于电能质量分析的需求日益增长。本款设备能够检测31次谐波，并在400Hz频率下确保精度达到0.5%，而在1KHz时误差控制在1%以内，这些性能指标超越了国内传统方案。
该设计基于STM32F103Z与ATT7022E平台的三相电能质量监测仪。此设备能够检测三相电压电流、有功功率和无功功率，并计算四象限电能及分时段能耗，同时提供谐波分析功能以评估电网状况。此外，还能测量功率因数并支持无线传输数据至上位机。
设计原理如下：
1. ATT7022E是一款专为三相电力应用而设的计量芯片，适用于三线和四线系统。它内置多路二阶sigma-delta ADC、参考电压电路以及用于信号处理的相关数字硬件，能够测量各相及合相的有功功率、无功功率等参数，并提供基波电流与电压有效值。
2. STM32F103通过SPI接口读取ATT7022E寄存器中的数据并存储于RAM中。经过修正和处理后，这些信息被写入参数寄存器以便后续显示或分析；同时该微控制器还能获取RTC实时时钟及按键输入。
3. STM32F103将上述读取的数据发送至LCD液晶显示屏进行展示。
4. 当启用ATT的波形缓存功能时，STM32可从1024个寄存器值中提取数据并通过屏幕显示三相电压电流的实时曲线图。
5. 启用谐波计量模式后，经CFFT变换处理后的寄存器读数可通过LCD显示屏展示各次谐波的具体幅值。
此项目灵感来源于立创社区，并公开了相关的设计资料供学习参考。
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