在低壓電器諧波電流測fl中，電流基波變化范圍在幾十毫安到16安之間。對(duì)于大電流測量，利用電流傳感器取樣，配合合適的放大電路，能夠保證測量精度。可是對(duì)于低端幾十毫安級(jí)的小電流，信號(hào)失真嚴(yán)重，無法正常拾取。使用幾只不同等級(jí)的電流傳感器也不能解決問題，因?yàn)槭紫刃‰娏鱾鞲衅饕讚p壞，當(dāng)超出ffl很多的電流通過電流傳感器時(shí)，傳感器內(nèi)的磁器件會(huì)嚴(yán)重飽和，造成不可恢復(fù)的特性損壞；第二，非線性誤差增大，對(duì)于小電流，必須提高靈敏度，傳感器靈敏度越篼，線圈中電流越大，非線性誤差越采用線性、無感精密電阻作為小電流取樣傳感器，再配合多fi程放大可解決上述問題。電阻取樣的好處在于電阻為線性器件，失真度小，響應(yīng)速度也快，而且只要選擇的功率足夠大，不易損壞。

　　1電路設(shè)計(jì)低壓電器測試標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定測量儀器在供電回路中的取樣電壓峰值必須小于0.15V，對(duì)應(yīng)有效值為0.106v.根據(jù)歐母定律得串聯(lián)電阻比較大取值為6.6mn.為方便計(jì)算我們選取電阻作為取樣電阻。

　　將兩只定做的0.010、2W的線性精密無感電阻并聯(lián)，單只可通過比較大電流有效值為10A，滿足要求。

　　下一步要計(jì)算放大倍數(shù)。假設(shè)采用的AD芯片為雙極性輸入，12位分辨率，電壓范圍為-5V+5V.考慮到實(shí)際信號(hào)的超容量性，取5V電壓的90%為信號(hào)的滿11度，即電壓范圍為-4.52V+4.52V（對(duì)應(yīng)有效值為3*2V）。對(duì)于比較小的信號(hào)，比如50mA級(jí)，取樣信號(hào)為5x.5=025mV（有效值），則Av=3.2X1000/0.25=12800.這個(gè)放大倍數(shù)太大，必須用多級(jí)放大器級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)（采用三級(jí)放大）。由于：R大電流為20A，與比較小電流50mA相差400倍，所以還必須64和32.因此系統(tǒng)就是一個(gè)由三級(jí)放大器構(gòu)成、8個(gè)檔位的放大電路。

　　置程控制將8檔分成高4檔與低4檔兩部分處理，由PC機(jī)通過數(shù)據(jù)采集板上的I/O口發(fā)出選通信號(hào)，通過74LS138譯碼器譯碼、7407緩沖以及繼電器來控制不同的反饋電阻連接，從而改變放大倍數(shù)。控制電路如所示。在中，下面的74LSI38用來控制高4檔位，上面的74LS138用來控制低4檔位。

　　為獲得比較大的靈敏度及發(fā)射功率/傳輸范圍，nRF401接收器未采用“扭制”功能。當(dāng)接收器打開時(shí)，空氣中的任何信號(hào)（數(shù)據(jù)或噪聲）都被天線捕捉到并被解調(diào)。如果系統(tǒng)中有發(fā)送器在有效工作，將在接收的nRF401端的DOUT引腳上觀察到發(fā)送器發(fā)出的信號(hào)。假如沒有發(fā)送器被激活工作，將看到速率可達(dá)40-50kBit/s的隨機(jī)信號(hào)。所以為了抑制噪聲，識(shí)別有效數(shù)據(jù)，各通信設(shè)備以一個(gè)引導(dǎo)碼開始發(fā)送。單片機(jī)接收系統(tǒng)以一定的間隔時(shí)間輪詢，并確認(rèn)收到的數(shù)據(jù)是引導(dǎo)碼序列還是噪聲。假如檢測到引導(dǎo)碼，就可以中斷系統(tǒng)的其它部分以繼續(xù)接收有效數(shù)據(jù)。

　　無線抄表器和多臺(tái)電度表構(gòu)成星狀點(diǎn)對(duì)多無線通信系統(tǒng)。無線抄表器和每臺(tái)電度表都可進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸。

　　為了避免同頻干擾的問題，系統(tǒng)采用分時(shí)TDMA（TimeDivisionMultipleAccess）技術(shù)，把無線抄表器與任意一臺(tái)電度表之間的通信采用時(shí)分的方式分開，通過地址域匹配掃描的方式，無線抄表器與各臺(tái)電度表可進(jìn)行單獨(dú)通信。這樣系統(tǒng)中點(diǎn)對(duì)多通信方式就成為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，整個(gè)點(diǎn)對(duì)多系統(tǒng)的通信就成為若干個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的組合。

　　抄表的時(shí)候，由無線抄表器發(fā)出抄表命令幀，在通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的電度表接收到命令幀后進(jìn)行判斷。如果地址域與電度表的表號(hào)不一致，則將此命令幀丟棄；如果地址域匹配，則繼續(xù)進(jìn)行檢驗(yàn)碼檢，如果錯(cuò)誤則丟棄，正確則根據(jù)命令幀中的控制碼做出相應(yīng)的操作，返回要求的數(shù)據(jù)或進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)H.為了節(jié)能，nRF401平時(shí)大多數(shù)情況下應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)，由于無線部分硬件上是不具備自動(dòng)喚醒功能的，為了能達(dá)到節(jié)電，必須通過軟件方式采用合理的通信協(xié)議以保證節(jié)能同時(shí)不丟失數(shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)中采用以下方式實(shí)現(xiàn)無線模塊的節(jié)能。

　　①首先每次發(fā)送數(shù)據(jù)均由有一個(gè)引導(dǎo)碼序列，OxAA，…，OxAA，0x55，持續(xù)一個(gè)給定的周期（如1S），其中0x55標(biāo)識(shí)引導(dǎo)碼的結(jié)束和數(shù)據(jù)幀的始，這個(gè)引導(dǎo)碼是節(jié)能的基礎(chǔ)。②接收端平時(shí)開啟幾個(gè)寵秒用于接收，如果沒有收到規(guī)定的引導(dǎo)碼，然后關(guān)閉約1秒重新開啟接收，如果接收到引導(dǎo)碼即進(jìn)人數(shù)據(jù)幀接收處理狀態(tài)。增加引導(dǎo)碼的周期可以減少無線模塊的工作時(shí)間，從而減少平均工作電流；綸要注意的是增加前置碼的長度雖然可以降低功耗，但是會(huì)降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度，所以綸要根據(jù)系統(tǒng)的要求進(jìn)行確定。

　　本系統(tǒng)已進(jìn)行試用，傳送數(shù)據(jù)可靠。該系統(tǒng)的工作原理應(yīng)用范圍極廣。