● 摘要
随着工业用电设备的增多，用于校准的三相标准电能表的需求量迅速增大。鉴于国内外技术水平的差距，结合FPGA和ARM技术的发展趋势，论文介绍了基于FPGA和ARM的三相标准电能表。借助FPGA在数据并行处理和算法实现方面的优势，用其实现数据采样控制和电能计量算法，采用ARM作为操作系统的平台，便于系统向集成化、小型化的方向发展。论文对三相标准电能表的整体结构进行了设计，并对其中的算法部分、互感器部分、数据采集部分、FPGA部分、ARM部分以及整体平台的构建进行研究，主要包括以下几方面：
1.介绍了瞬时值、带阻滤波器和FFT变换三种电能计量算法，针对不同计量算法进行分析，结合标准电能表的特性，选取了FFT变换谐波电能计量算法。
2.选取精密分压电阻和电流互感器来分别进行电压、电流信号的采集，选取TI公司ADS1278作为模数转换器，并对互感器和数据采集硬件电路进行设计、制作和调试。
3. 对FPGA系统进行设计与制作，用其控制ADS1278进行数据采集，对采集结果进行分析，并用FPGA实现FFT电能计量算法进行研究。
4.进行ARM系统的设计，在ARM系统上烧写了WinCE操作系统，并根据各部分的研制工作，对整个系统进行组建，完成三相标准电能表的硬件平台的制作。
论文实现了互感器部分、数据采集部分、FPGA部分和ARM部分硬件电路的研制，并进行了互感器调试、数据采集实验、部分计量算法的编程和操作系统的烧写。论文完成了三相标准电能表硬件平台的构建，给出了难点和不足之处，为下一步研制工作指明了方向。