Návrh analyzátoru kvality elektrické energie třídy A pro platformu ARM

Title Alternative:Development of ARM Based Class A Power Quality Analyzer
Loading...
Thumbnail Image
Date
2012
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická Univerzita v Liberci
Abstract
Práce se zabývá vývojem analyzátoru kvality elektrické energie třídy A definovaného v normě ČSN EN 61000-4-30. V teoretické části je předložen výtah z nejvýznamnějších norem definujících požadavky na analyzátory kvality elektrické energie v jednotlivých třídách a je uveden způsob certifikace společností PSL. V části věnované implementaci je popsáno rozdělení vývoje analyzátoru do několika etap a srovnání základních parametrů analyzátorů již existujících s analyzátorem SMC 144 vyvinutým v první etapě a budoucím finálním přístrojem. Podrobně jsou popsány hardwarové komponenty analyzátoru SMC 144, konstrukční provedení, způsoby připojení měřených signálů i možnosti komunikace. Je rovněž popsána nejnižší vrstva firmwaru přístroje, která se těsně váže na hardware a způsoby dosažení přenositelnosti kódu používáním CMSIS. Jsou vysvětleny kroky inicializace, funkce prováděné v hlavní smyčce programu, přerušení a jednotlivé fáze výpočtů naměřených dat. V kapitole praktických výsledků jsou srovnány výkony moderních mikrokontrolérů a je zhodnocena přívětivost z pohledu ladění. Jsou uvedeny výsledky měření přesností analyzátoru SMC 144 a způsob, jakým byl analyzátor uveden na trh. V závěru jsou diskutovány dosažené výsledky práce, budoucnost analyzátoru kvality elektrické energie SMC 144 a zejména budoucí etapy vývoje analyzátoru třídy A.
This thesis deals with the development of class A power quality analyzer defined in the IEC 61000-4-30 standard. In the theoretical part, there is an extract of the most important standards that define requirements for power quality analyzers in different classes. Also process of certification by PSL company is shown. In the part devoted to the implementation, the division of the development of the analyzer into several stages is presented and a comparison of basic parameters of the existing analyzers, SMC 144 analyzer developed in the first stage and the future final device is shown. Hardware components of the developed analyzer, construction, methods of connection of measured signals and also communication capabilities are described in details. The lowest firmware layer of the device is also described, which is tightly bound to the hardware and methods to achieve code portability using CMSIS are explained. Initialization steps, functions performed in the main program loop, interrupts and phases of calculations of measured data are described. In the chapter of practical results, the performances of modern microcontrollers and simplicity of debugging are compared. The results of accuracy measurement of SMC 144 analyzer are demonstrated. Also the way the newly developed analyzer was placed to the market is mentioned. In conclusion, the results of the work, the future of SMC 144 power quality analyzer and especially the future stages of development of the class A analyzer are discussed.
Description
katedra: MTI; rozsah: 64
Subject(s)
cortex-m4, kvalita, třída a, analýza sítě, cmsis, cortec-m4, quality, class a, network analysis, cmsis
Citation
ISSN
ISBN