JAJU896 June   2023 ADS131M08 , MSPM0G1507

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 最終製品
    2. 1.2 電気メータ
    3. 1.3 電力品質メータ、電力品質アナライザ
    4. 1.4 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計上の考慮事項
      1. 2.2.1 TPS3840 を使用する外部電源電圧スーパーバイザ (SVS)
      2. 2.2.2 TMAG5273 リニア 3D ホール効果センサによる磁気改ざん検出
      3. 2.2.3 アナログ入力
        1. 2.2.3.1 電圧測定のアナログ・フロント・エンド
        2. 2.2.3.2 電流測定のアナログ・フロント・エンド
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1  ADS131M08
      2. 2.3.2  MSPM0G3507
      3. 2.3.3  セグメント LCD ディスプレイ駆動用の MSP430FR4131
      4. 2.3.4  TPS3840
      5. 2.3.5  THVD1400
      6. 2.3.6  ISO6731
      7. 2.3.7  ISO6720
      8. 2.3.8  TRS3232E
      9. 2.3.9  TPS709
      10. 2.3.10 TMAG5273
  9. 3システム設計理論
    1. 3.1  計測テスト用のソフトウェアを実装する方法
    2. 3.2  クロック供給システム
    3. 3.3  GUI 通信用の UART のセットアップ
    4. 3.4  リアルタイム・クロック (RTC)
    5. 3.5  MSP430FR4131 の LCD コントローラ
    6. 3.6  ダイレクト・メモリ・アクセス (DMA)
    7. 3.7  ADC のセットアップ
    8. 3.8  フォアグラウンド・プロセス
      1. 3.8.1 数式
    9. 3.9  バックグラウンド・プロセス
    10. 3.10 ソフトウェア関数 per_sample_dsp()
      1. 3.10.1 電圧と電流の信号
      2. 3.10.2 周波数測定とサイクル・トラッキング
    11. 3.11 LED パルスの生成
    12. 3.12 位相補償
  10. 4ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 4.1 必要なハードウェアとソフトウェア
      1. 4.1.1 ハードウェア
      2. 4.1.2 注意および警告
    2. 4.2 テスト構成
      1. 4.2.1  TIDA-010243 を計量テスト機器に接続する
      2. 4.2.2  電源オプションとジャンパ設定
      3. 4.2.3  電気メータの計測精度のテスト
      4. 4.2.4  計測読み取り値の表示とキャリブレーション
        1. 4.2.4.1 LCD から結果を表示する
        2. 4.2.4.2 PC からのキャリブレーションと結果の表示
      5. 4.2.5  MSPM0+ MCU のキャリブレーションとフラッシュの設定
      6. 4.2.6  ゲインのキャリブレーション
      7. 4.2.7  電圧および電流ゲインのキャリブレーション
      8. 4.2.8  有効電力ゲインのキャリブレーション
      9. 4.2.9  オフセット・キャリブレーション
      10. 4.2.10 位相キャリブレーション
      11. 4.2.11 ソフトウェア・コードの例
    3. 4.3 テスト結果
      1. 4.3.1 SVS 機能テスト
      2. 4.3.2 電気メータの計測精度の結果
  11. 5設計とドキュメントのサポート
    1. 5.1 設計ファイル
      1. 5.1.1 回路図
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 PCB レイアウトに関する推奨事項
      4. 5.1.4 レイアウトのプリント
      5. 5.1.5 ガーバー・ファイル
    2. 5.2 ツールとソフトウェア
    3. 5.3 ドキュメントのサポート
    4. 5.4 サポート・リソース
    5. 5.5 商標
  12. 6著者について

電気メータの計測精度の結果

以下のテスト結果では、ゲインと位相のキャリブレーションがメータに適用されています。これらの結果で、有効エネルギーの結果は 0°の位相シフトで 0.1% 以内です。さらに、有効エネルギーと電圧の関係の結果と RMS 電圧の結果から、電圧チャネルに ADC 範囲の一部しか使用していないにもかかわらず、良好な精度の結果が得られることがわかります。

以下の 6 つの表とプロットの「% 誤差」列は、TIDA-010243 に対する複数のリファレンス入力の値と、PC の GUI に表示される測定値との差として計算されます。TIDA-010243 へのリファレンス入力値は、MTE の PTS3.3C ソース・ジェネレータ / リファレンス・メータによって生成され、TIDA-010243 エネルギー・ライブラリで計算された測定値は PC の GUI で報告されます。

表 4-3 位相 A の RMS 電圧の % 誤差と電圧との関係、3 相モード
電圧 (V)% 誤差
2700.00555
2600.00384
2400.00375
2300.01086
2200.00863
2000.00700
1800.01055
1600.00250
1400.00214
1200.00666
1000.00300
900.01300
700.01571
500.00240
300.01200
100.00299
90.02733
GUID-20230621-SS0I-B5RC-NZ1D-PTD6SP3VPWQS-low.svg図 4-11 位相 A の RMS 電圧の % 誤差と電圧との関係、3 相モード
表 4-4 位相 A の RMS 電流の % 誤差と電流との関係、3 相モード
電流 (A)% 誤差

0.01

0.50383

0.03

0.20413

0.05

0.07749

0.1

0.00399

0.25

0.02239

0.50

0.00179

1.00

0.01999

2.00

0.01649

5.00

0.00539

10.00

0.00999

20.00

0.01449

30.00

0.03366

40.00

0.01124

50.00

0.01398

60.00

0.01566

70.00

0.00642

80.00

0.00749

90.00

0.02321

100.00

0.02099

GUID-20230621-SS0I-KVZF-VV5C-PWPSQLB5WSZQ-low.svg図 4-12 位相 A の RMS 電流の % 誤差と電流との関係、3 相モード
表 4-5 位相 B の RMS 電圧の % 誤差と電圧との関係、3 相モード
電圧 (V)% 誤差

270

0.01444

260

0.01307

240

0.00500

230

0.00304

220

0.01090

200

0.00500

180

0.00111

160

0.00687

140

0.00428

120

0.01916

100

0.00900

90

0.00922

70

0.02771

50

0.02240

30

0.02500

10

0.03400

9

0.02133

GUID-20230621-SS0I-PWL1-BDLM-B4LPHKQQQTXF-low.svg図 4-13 位相 B の RMS 電圧の % 誤差と電圧との関係、3 相モード
表 4-6 位相 B の RMS 電流の % 誤差と電流との関係、3 相モード
電流 (A) % 誤差

0.01

0.63311

0.03

0.26816

0.05

0.07893

0.10

0.04498
0.25

0.01159

0.50 0.01220
1.00 0.01499
2.00

0.00449

5.00 0.01339
10.00

0.00100

20.00

0.01449

30.00 0.02666
40.00

0.02825

50.00

0.01019

60.00 0.01683
70.00 0.00414
80.00 0.00475
90.00 0.01988
100.00 0.03199
GUID-20230621-SS0I-HFCN-DGNV-HNGN89RXNKCZ-low.svg図 4-14 位相 B の RMS 電流の % 誤差と電流との関係、3 相モード
表 4-7 位相 C の RMS 電圧の % 誤差と電圧との関係、3 相モード
電圧 (V)% 誤差
90.02077
100.00699
300.00566
500.00960
700.00528
900.00988
1000.00200
1200.00999
1400.00071
1600.01874
1800.00388
2000.00650
2200.00090
2300.01652
2400.01124
2600.02461
2700.02444
GUID-20230621-SS0I-7KKW-3P4Q-JNPP4VPQDHQJ-low.svg図 4-15 位相 C の RMS 電圧の % 誤差と電圧との関係、3 相モード
表 4-8 位相 C の RMS 電流の % 誤差と電流との関係、3 相モード
電流 (A)% 誤差
0.010.32617

0.03

0.15916

0.050.09126

0.10

0.00499

0.25

0.00200

0.50

0.01940

1.00

0.00500

2.00

0.00699

5.000.01139
10.000.09506
20.00

0.05700

30.00

0.02899

40.00

0.03625

50.00

0.01720

60.000.01166
70.00

0.01842

80.000.01062
90.000.00100
100.000.00120
GUID-20230621-SS0I-KCCW-0TJB-ZXFGXKFF5RFV-low.svg図 4-16 位相 C の RMS 電流の % 誤差と電流との関係、3 相モード