随着大规模集成电路和通讯技术的发展，在电能计量领域，数字电表以其自身的优势，逐渐取代了传统的机械式电度表。高精度的电能计量芯片是数字电表的核心部分，cs5460a是cirrus logic推出的电能计量芯片，已经广泛应用于各种单、三相电能表以及电力系统测量控制领域。由于各电表厂家对芯片的控制软件不同，特别是校准处理方法的差异，造成电表误差偏大，达不到高精度要求。本文详细描述了北高智公司的三相数字电表的软件校准和修调方法，对广大的数字电表软件设计工程师有很大帮助。 三相数字电表硬件框图 本款简单有功/无功组合三相数字电表采用三星mcu(s3p8469)为控制器，cs5460a为计量芯片，电能存储在eeprom中，通过rs485接口读出，同时在led上直观的显示出来。另外，该款电表去除了笨重的线形变压器，采用了top232y开关电源，既缩小了电表的体积，又节省了硬件成本。 在对三相数字电表的cs5460a进行校准及修调之前，应做如下工作： 1．检查测量mcu是否工作正常，如晶体是否起振(mcu的pin12和pin11)；上电时是否给samsung 8469复位信号(mcu的pin16)(硬件复位或功能mcu复位，低复位且保持1ms以上)。 2．检查cs5460a及外围器件是否工作正常，如：cs5460a的va+(pin14)vd+(pin3)是否有+5v供电，并观察其是否稳定，晶体是否起振(cs5460a的pin1和pin24)，cs5460a的mode(pin8)是否接了dgnd(数字地)，参考基准电压是否为2.5v左右，(cs5460a本身提供基准电压：pin11与pin12 相连，再连一0.1μf电容到va-)；a、b、c三相加额定电压与最大电流时，cs5460a的电压通道与电流通道的电压信号在100mv-150mv(有效值)之间(分压电阻取值参见原理图)。 图：三相数字电表功能框图3. 检查mcu(samsung 8469)与cs5460a的spi接口是否工作正常，如：clk_cs5460(mcu的pin21)、sdi_cs5460(mcu的pin20)、spi_sdo(mcu的pin22)是否有信号；每一相的cs(a、b、c相的cs分别对应mcu的pin32、pin33、pin34)是否为每秒选通一次；每一相的rst(a、b、c相的rst分别对应mcu的pin36、pin37、pin38)是否在复位，正常工作时，应无rst信号。若某相有复位信号，应检查该相cs5460a及其外围器件是否工作正常。 三相数字电表的校准 只有确保mcu及cs5460a都工作正常后，方可进行校准及修调。 cs5460a的自动校准过程：计算机发送命令给三相数字电表的mcu，mcu收到命令后发送相应的校准命令(表1)给cs5460a，等待6-8秒，校准结束。 1．校准顺序：

     电压通道：直流偏移—>交流增益—>交流偏移

     电流通道：直流偏移—>交流增益—>交流偏移 2．校准时输入条件：

     a．校准电压通道时，电流通道始终加上最大量程电流(i=imax)；校准电流通道时，电压通道始终加上额定电压(u=un)。

     b． 校准电压通道的直流偏移和交流偏移时，电压输入端悬空或将cs5460a的vin+与vin-短接；校准电流通道的dc offset和ac offset时，电流输入端不加电流或将cs5460a的iin+与iin-短接。 c．校准增益校准时，电压通道与电流通道都加满度信号(即vin+与vin之间，iin+与iin-之间均为100mv-150mv，u=un，i=imax)。 如何修调三相电表多功能模块 cs5460a校准以后，只需调试有功软修调、相位软修调、无功软修调三个点。分a、b、c分相来修调，分相修调好后，合相的精度也就好了。在进行分相修调时，另外两相可以加电压，但不能加电流，即保证另外两相没有功率产生。 修调过程： 1．有功软修调： 输入条件：cosφ=1.0u=un，i=ib(额定电流)。

     原理：pr=pt×△x。其中：pt为cs5460a测得的单相有功功率，△x=k1+((±y)×k2)，k1、k2为固定值，y为修调值。若标准表显示的有功误差偏正，则将y 减小；若标准表显示的有功误差偏负，则将y增大。 2．相位软修调 输入条件：cosφ=0.5l u=un，i=ib(额定电流)。

     原理：在cs5460a的资料中，配置寄存器的[pc6:pc0]位用于修调cs5460a电压通道与电流通道之间由于元器件的离散性造成的相位偏差，其可修调的范围为：±2.8度(60hz)。假设y为配置寄存器的[pc6:pc0]的值(缺省值为0)，若标准表显示的有功误差偏正，则将y减小；若标准表显示的有功误差偏负，则将y增大。 注：修调相位时，测试有功功率的误差精度。相位修调好后，无功功率无须再修调相位。 3． 无功软修调： 输入条件：sinφ=1.0 u=un，i=ib(额定电流)。

     原理：qr=qt×△x。其中：qt为cs5460a测得的单相无功功率。△x=t1+((±y)×t2)，t1、t2为固定值，y为修调值，若标准表显示的无功误差偏正，则将y减小；若标准表显示的无功误差偏负，则将y增大