高精度多功能的三相电能表一直都是我国电表行业的重要研究课题之一。近年来,随着智能化技术的不断发展升级,各行各业也对电能表的要求也越来越高,除了具备基本用电量的计量功能外,还具有多种费率计量、多次谐波分析、数据远传等智能化的功能;而精度更高、抗干扰性更强、成本及功耗更低,无疑是这个时代赋予电能表的全新要求。论文首先根据电表行业的发展现状、电参数计量的理论基础和电能表功能设计要求确定总体的设计方案。其次,围绕LPC1227主控芯片和RN8302计量芯片设计硬件电路,包括时钟电路、存储电路、采样和计量电路、人机交互电路、电源电路等,并结合EC20芯片给出4G模块的通讯设计。硬件电路的搭建遵从模块化原则,计量芯片具有多种电参数测量功能,有效地电能表存在的精度不高、功能不全、可靠性较差等问题。其中,通讯模块还针对当前抄表方式存在的传输速度慢、覆盖能力不足等问题,采用4G通讯技术以无线数据透传的方式实现远程抄表,将电表的测量参数通过4G网络传输到抄表管理平台,实现对电能表的实时监控。再次,基于Keil uvision4环境,用C/C++语言对三相电能表进行软件设计,包括主程序模块、硬件驱动模块、电能计量模块、谐波分析模块以及通讯模块等。最后,根据电能表设计的国家标准和行业标准搭建通讯和电能计量测试平台对整个系统就各大功能模块进行联合调试和测试。测试结果表明,在-20℃～60℃的工作温度下,各项功能均能正常工作,电压电流测量精度为0.2级,电能表运行功耗<3W,且EMC指标均符合电能表设计的国家标准和行业规范,满足设计需求。