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国内传统的交流电表的测量方式多为模拟乘法器的功率变换器或以数字乘法器为核心的功率变换器,前者准确度和稳定度不理想,而后者成本高,不能同时测量三相电压、电流和功率。为了更好地满足计算过程中准确性、精确性、快速性和宽频带的要求,克服目前国内现行的电表存在的局限,本文提出基于DSP的智能电表的设计原理和实现技术。该电表采用双CPU结构,其实现方案是用数字信号处理器TMS320VC5402完成数据处理功能,用单片机8051完成管理功能。由于采用了DSP技术,使得该电表不仅具有一般智能仪器的特点,还能实现了高速、多点采样及大量累加和实时运算,大大减小了高次谐波对测量精度的影响,因此还具有实时性好、测量精度高、抗干扰能力强等优点。本文主要包括以下三个方面的工作:(1)智能仪器的设计原则及优点首先讨论智能仪器的设计原则和典型结构,其次讨论智能仪器的优点,最后讨论如何应用智能仪器设计原则设计智能电表。(2)智能电表的硬件和软件实现分析智能电表应该具备的功能,给出该仪表的总体设计框图,详细讨论了该电路的核心芯片选取、前置电路实现、数据采集电路的设计并给出了核心芯片-高速数字处理器TMS320VC5402的详细参数;讨论广泛使用的谐波分析算法FFT原理和实现方法并对提出利用加窗插值算法、修正理想采样频率技术和采样锁相环电路对该算法进行改进,利用TMS320VC5402汇编程序完成该算法;使用结构化程序设计手段,利用单片机汇编指令实现按键的扫描程序、按键分析程序和按键控制程序。(3)测试误差分析阐述了误差的分类和定义,分析了本装置的理论设计精度,给出了实验结果及实验结果分析,提出了误差补偿手段。经过实验仿真,本装置的各项指标满足设计要求,并能准确计量电网中各次谐波电能,其精度可以达到0.05级。这种电表是一种值得推广使用的新型电表。