JAJU896A June   2023  – March 2025 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 電気メーター
    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  ΣISO6731
      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 設定
    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
  13. 7改訂履歴

4.2.5 MSPM0+ MCU のキャリブレーションとフラッシュの設定

どのようなメータでも、性能を発揮するためキャリブレーションは重要で、絶対に不可欠なプロセスです。どのメータも最初は、シリコンのばらつき、センサの精度、その他の受動的公差により、それぞれ精度が異なります。それらの影響を打ち消すには、すべてのメータにキャリブレーションが必要です。キャリブレーションを正確に行うには、高精度の AC テスト ソースとリファレンス メータを使用できる必要があります。このソースは、必要な電圧、電流、位相シフト (V と I の間) を生成できる必要があります。測定の誤差を計算するため、リファレンス メータは、ソースとキャリブレーション対象のメータの間のインターフェイスとして機能します。このセクションでは、分相 (単相 3 線式の 2 線使用) 電気メーター設計の単純で効果的なキャリブレーション方法について説明します。

測定結果の表示用の GUI を使用して、設計のキャリブレーションも簡単に行えます。キャリブレーション時には、キャリブレーション係数と呼ばれるパラメータがテスト ソフトウェアで変更され、測定誤差が最小限に抑えられます。このメータには、各位相に 6 つの主要なキャリブレーション係数があります。電圧スケーリング係数、有効電力オフセット (GUI では電圧 AC オフセットと表示されていますが、これは誤りです)、電流スケーリング係数、無効電力オフセット (GUI では電流 AC オフセットと表示されていますが、これは誤りです)、電力スケーリング係数、位相補償係数です。電圧、電流、電力のスケーリング係数は、計測ソフトウェアで測定された数量を、それぞれボルト、アンペア、ワット単位で表される実際の値に変換するものです。電力オフセットは、電圧から電流へのクロストークを減算するために使用されます。この値は一定の電力オフセットとして現れ、低電流で誤差が大きくなります。オフセット キャリブレーションは、この特定のデザインのテストには使われていません。最後のキャリブレーション係数は位相補償係数で、電流センサや他の受動部品によって生じる位相シフトを補償するために使用されます。電圧、電流、電力のキャリブレーション係数は互いに独立しています。したがって、電圧のキャリブレーションを行っても、RMS 電流または電力の測定値に影響しません。

メータ ソフトウェアを初めて MSPM0G1106 デバイスにフラッシュ書き込みすると、これらのキャリブレーション係数にはデフォルト値がロードされます。キャリブレーション係数または値は、キャリブレーション中に GUI で変更します。キャリブレーション係数は、MSPM0+ MCU のフラッシュにある最後のセクタにも保存されるため、メータを再起動したときにも同じ値が維持されます。

いずれかのスケーリング係数のキャリブレーションを、ゲイン補正と呼びます。位相補償係数のキャリブレーションは、位相補正と呼びます。キャリブレーション プロセスの全体を通して、AC テスト ソースをオンにし、メータの接続を図 4-2 と一貫させ、エネルギー パルスをリファレンス メータに接続しておく必要があります。