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：
本项目专注于开发适用于工业测量领域的三相电参数检测设备，涵盖电路设计及PCB布局方案。旨在提升电气参数监测精度和效率。
工业测量主要涉及温度及电压电流的监测，在机电、电力、电气领域尤其重要。这些领域的设备运行状态需要持续检测，因此对相关仪器的需求量很大。特别是在变频电器和光伏逆变器广泛应用的情况下，电网受到较大干扰，更加需要进行谐波检测以确保电能质量。
这款产品能够精确测量31次谐波，并在400Hz频率下保证精度误差不超过0.5%，而在1KHz时则为1%。这标志着该设备超越了国内传统方案的限制，满足市场对高精度电能质量管理的需求。
本项目设计了一款基于STM32F103Z和ATT7022E平台的三相电能质量监测仪，能够测量电压电流、有功功率及无功功率等参数，并支持分时段电量统计与谐波分析。此外，该设备还能计算功率因数并可通过无线方式将数据传输至上位机进行显示。
系统设计包括以下部分：
1. ATT7022E是一款专为三相电能计量而设的芯片，适用于三线和四线应用场合。它集成了多路二阶Sigma-Delta ADC、参考电压电路以及数字信号处理等电路，能够测量各相电流与合相有功功率、无功功率及视在功率，并提供基波参数如基波有功电能的计量。
2. STM32F103通过SPI通信方式读取ATT7022E的数据寄存器并将数据存储到RAM中，经过修正后写入参数寄存器以供显示或进一步判断；同时从RTC获取实时时间信息并接收按键输入。
3. 该微控制器将处理后的数据发送至LCD显示屏上进行展示。
4. 启用ATT7022E的波形缓存功能之后，STM32可以读取1024个寄存器值，并通过液晶屏显示三相电压电流的实际波形。
5. 开启谐波计量模式后，经过CFFT变换处理从AT7022E中读出的数据能够显示出各次谐波的幅值和含量。
此项目的设计方案来自立创社区，仅供学习参考。
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