锐能微RN8302/RN7302 应用笔记
版本号 | 修改时间 | 修改内容 |
V1.0 | 2014-7-19 | 创建 |
V1.1 | 2014-8-25 | 修订 |
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本应用笔记介绍了使用锐能微三相计量芯片RN8302/RN7302设计三相多功能电表的硬件设计、可靠性设计、软件设计方法和校表方法。阅读本文档时，请参阅相应的用户手册。
2 硬件电路设计RN8302/RN7302外围硬件电路包括电压电流采样电路、SPI通信接口电路、脉冲输出电路、电源和复位电路、时钟电路等。典型应用电路示意图如下：
图2-1 典型应用电路示意图1（电压采样为电阻列分压输入，电流采样为电流互感器差分输入）
ABC1TABICIAINNIRN8302/RN7302宽量程高精度多功能三相计量芯片单片机显示模块铁电或EEPROM通讯模块1K1K33nF33nF10UF0.1UF10UF0.1UF8.192MHzCFxSPIINTNREFVAGNDVOXIXOIAPIANDVCCVAPVANAVCCRSTNDGNDRTC与A相接线相同与A相接线相同UBIciUCIbi1K1K33nF33nF2TA3TAaIbIcInabcIIIIIaiUAUN(UB)IaoIboIco光耦10M15PF15PF10ΩRR0.1UF0.1UF10UF10UF+3.3V1.5~2.5M电阻列1.图中电压采样采用电阻列分压，电阻列阻值推荐为1.5M~2M(PGA=1条件），分压电阻推荐采用5~8个1206电阻。2.三相四线时，UN接地；三相三线时，UB接地（虚线部分），B路电压电流ADC输入端可悬空或用于其他用途。3.图中电流采样采用电流互感器差分输入，采样电阻阻值用户根据实际过载要求和电流ADC量程设计。
图2-2 典型应用电路示意图2 （三相三线表，电压采样为电流互感器差分输入，电流采样为电流互感器差分输入） RN8302/RN7302宽量程高精度多功能三相计量芯片单片机LCD显示模块铁电或EEPROM通讯模块1K1K1K33nF33nF60~100Ω33nF33nFCFxSPIINTNREFVAGNDVOXIXOUAPUANIAPIANDVCCABCabc1TV2TV1TA2TAaIcIBICIAI1K1K33nF33nF33nF33nFUCPUCNICPICNAVCCRSTNDGNDRTCUaUbUcIaiIaoIciIco光耦8.192MHz15PF15PF10M10UF10Ω0.1UF0.1UF10UF0.1UF10UF0.1UF10UFRRRR+3.3V1K60~100Ω1K60~100Ω1K60~100Ω190K190KT1T2T3T41.图中电压采样采用电流互感器差分输入，T3和T4的CT是1:1变换器，图中电阻参数是电压380V，CT为2mA到2mA推荐参数。2.图中电压采样电路中190K电阻采用电阻列形式，推荐采用5~8个1206电阻。3.图中电流采样采用电流互感器差分输入，采样电阻阻值用户根据实际过载要求和电流ADC量程设计。
2.1采样电路
RN8302/RN7302包含7路高精度Σ-ΔADC，其中包括3路电压ADC，4路电流ADC，为保证计量的准确性，设计时确保电压和电流的对应关系：VA对应IA VB对应IB VC对应IC 。
1. 电压采样电路（以A相采样为例，B/C相接法一样）：
推荐1：电阻串分压方式 额定采样值 电压通道VA 推荐额定条件下输入信号为100～200mVrms。 设计参考电路图： 注：电阻分压串的电阻通常采用6~8个1206片阻，阻值在１～２兆欧 推荐2：电流型电压互感器方式 设计参考电路图：NAUn1K1K电阻串1~2兆欧33nF33nF1KVAPVAN
推荐3：标准电压互感器方式 设计参考电路图： 2. 电流采样电路 设计参考电路图： 电流互感器根据电流规格进行选择，电流采样电阻的确定原则： NAUn1K1K电流1~2mA33nF33nFVAPVAN6~8个电阻电流型电压互感器 2mA:2mA050一食物50欧50欧NAUn1K1K33nF33nFVAPVAN电压互感器 (额定输出100~200mv)050一食物IA+1K1K33nF33nFIAPIAN电流互感器 (5(60)A/5mA 10欧 0.05级)050一食物5欧5欧IA-IBR1R2
1． 输入保证精度的最大电流值时，其采样输入信号有效值小于ADC满量程：565.7mVrms
2． 为保证更宽的动态范围，电流互感器及取样电阻的选择应尽量选择满足精度的最大值：
推荐公式：I最大值/变比*2*R取样<800mV/1.414 I最大值:客户确定需要保证精度的电流最大值（国网表为1.2~1.4倍Imax） 变比：电流互感器变比 R取样： 电流互感器二次侧串接的电阻R1 R2的阻值 3. 采样电路PCB设计 参考如下：
图2 采样电路PCB设计参考 注意事项：
1、 同一路ADC的P端和N端抗混叠滤波电容接地端尽量靠近； ADC的接地点需有大面积地平面，全部ADC的接地点连接到大面积地上。
2、 ADC输入信号需走差分线。
3、 ADC输入信号应远离其他信号。
2.2 基准电压电路
RN8302/RN7302内置1.25V±1% 5ppm 典型值基准电压，电表设计时需在RN8302/RN7302 REF引脚上加两电容其中1个1~10uF(必须有1uf以上)，另外0.1uF电容。PCB设计时，应注意基准电压走线尽量短，滤波电容尽量靠近芯片管脚。
2.3晶振电路
RN8302/RN7302系统时钟为8.192MHz，请使用8.192MHz晶振。参考设计电路请见图。
需跨接10兆欧电阻，晶振参数：ESR<50，负载电容１0～１5pf 考虑杂散电容影响，建议晶振外接两个15~22pf电容 pcb设计注意：8.192MHzXIXO15pF～22pF15pF～22pF10兆欧
１. 晶体紧靠管脚
２. 走线尽量短
３. 高频部分正反面铺地完整进行屏蔽
４. 电源及信号远离晶振电路
2.4复位电路
芯片提供3中三种复位模式： 电源复位； 外部管脚复位； 命令复位； 其中命令复位与外部管脚复位等效，属于硬件复位。 复位管脚的处理（参见推荐电路）：直接接电源；
pcb设计注意：
１. 直接接到电源脚
2.5 芯片电源电路
说明：1. 模拟电源与数字电源间接10欧电阻，减少数字噪声。 2..靠近AVDD和DVDD引脚处各接一个0.1uf去耦电容。PCB设计时0.1uf电容 紧靠管脚，电源走线通过电容后再到电源管脚 3. 电源电压需保证3.3V±10%。
2.6 SPI通信接口电路
RN8302/RN7302支持SPI通信接口。最高速率3.5MHz 传输信号线有可能受到干扰而出现抖动，为保证数据的可靠传输，需要外接RC进行滤波。参数的选择可根据需要确定。
SPI电路PCB设计时，应注意走线尽量短且远离其他信号线，并加地线作为屏蔽。
2.7 脉冲输出电路
RN8302/RN7302提供可配置的脉冲输出口CF，可任意配置成：有功、无功、视在电能脉冲输出，CF1默认为全波有功，CF2默认为全波无功，脉冲输出驱动能力4mA； CF默认为低电平，有脉冲时输出80ms高电平，当脉冲周期小于160ms时，输出占空比1：1脉冲。
3. 可靠性设计
图3-1 RN8302设计的三相电能表pcb参考图 使设计的电表满足电磁兼容性和可靠性，需遵循以下几点。
3.1 强电区域
安全及可靠性：参考图3-1。
1、 电表设计时，需将强电和弱电隔离开
2、 CF脉冲输出需用光耦与CPU和计量部分隔离
3、 485电路需用光耦与CPU和计量部分隔离
4、 电源与地之间加压敏电阻前端保护后到系统的电源
5、 主电源线及地线要有足够的线径(建议1.5mm以上)
3.2电源和复位
1、 RN8302/RN7302数字电源DVDD和模拟电源AVDD之间需接10欧电阻，且在靠近AVDD和DVDD引脚处各接一个100nf去耦电容。
2、 计量芯片数字地和模拟地通过大面积铺地直接连接，不需要隔离。
3、
图3-2电源和复位参考PCB图
3.3 通信接口
注意事项： １.通讯走线尽量短且远离其他信号线，并加地线作为屏蔽。 ２.去耦电容尽量靠近管脚。
3.4脉冲输出
脉冲输出限流电阻需靠近计量芯片；脉冲走线尽量远离其他信号线，并加地线屏蔽；去耦电容要靠近光耦输入端。
4 软件设计
4.1上电配置步骤
上电后RN8302/RN7302参数配置遵循如下步骤： 1. 通讯检测：读回deviceid（8Fh）=0x 830200后顺序执行 2．工作模式切换到计量模式EMM： 打开写使能（寄存器80h=0xE5）下，配置模式切换寄存器（81h=0xA2） 3. 命令复位： 配置软件复位寄存器（82h=0xFA） 4. 延时20ms 5. 校表参数配置：参数寄存器若为计量芯片默认值，可以不配置 打开写使能（寄存器80h=0xE5）下，对高频脉冲常数Hfconst(00h) ，通道增益（GSUA（13h） GSUB（14h） GSUC（15h） GSIA（16h） GSIB（17h） GSIC（18h），通道相位（PHSUB（0Dh） PHSUC（0Eh）PHSIA（0fh）PHSIB（10h）PHSIC（11h）），功率增益及功率相位（寄存器28H~36H，B0H~BBH）， 相位分段阈值寄存器(PRTH1L（06h） PRTH1H（07h） PRTH2L（08h） PRTH2H（09h）)，启动阈值寄存器（IStart_PS（02h） IStart_Q（03h） ，功率OFFSET寄存器（37H~3CH）进行配置。 6. 脉冲口配置 CFCFG(60h) (默认 cf1 有功；cf2无功) 7. 三相三/三相四模式寄存器 三相三时：Modesel (86H) 配置为33h 三相四时：Modesel (86H) 配置为00h 8. 通道使能 计量控制寄存器 62H=0xFF 9.写保护（全部参数配置完成后） 配置写使能寄存器（寄存器80H=0xDC）
4.2运行中计量芯片参数校验
MCU须定时读出计量芯片的累加校验寄存器（CheckSum1（6Ah）进行校验，如校验和改变，需重新软件复位并配置计量相关参数。
4.3 SPI通信接口
4.3.1 SPI接口信号说明
SCSN：SPI从设备片选信号，低电平有效，输入信号，内部悬空，建议外接上拉电阻。
SCSN由高电平变为低电平时，表示当前芯片被选中，处于通讯状态；SCSN由低电平变
为高电平时，表示通讯结束，通讯口复位处于空闲状态。 SCLK：串行时钟输入脚，决定数据移出或移入SPI口的传输速率。 所有的数据传输操作均与SCLK同步，RN8302/RN7302在上升沿将数据从SDO引脚输出；主机在上升沿将数据从SDI引脚输出。RN8302/RN7302和主机都在下降沿读取数据。 SDI：串行数据输入脚。用于把主设备数据传输到RN8302/RN7302内部。 SDO：串行数据输出脚，用于把RN8302/RN7302数据输出给主设备。SCSN为高时，为高阻。
4.3.2 SPI帧格式
写操作： 读操作： ADDR：寄存器地址（8bit 高位先发，具体地址见寄存器列表） 0x000~0x0FF ：计量参数寄存器空间 0x100~0x1FF ：配置和状态寄存器空间 0x200~0x27F ：波形采样数据缓存块1空间 0x280~0x2FF ：波形采样数据缓存块2空间 0x300~0x37F ：波形采样数据缓存块3空间 0x380~0x3FF ：波形采样数据缓存块4空间 0x400~0x47F ：波形采样数据缓存块5空间 0x480~0x4FF ：波形采样数据缓存块6空间 CMD： 命令字节{bit7 6 5 4 3 2 1 0} Bit7: R/W 读写控制位 =0，表示读操作；=1，表示写操作； Bit[6 5 4]，表示目标地址的高3位地址，即Bank地址(计量参数寄存器=000，配置和状态寄存器=001) BL[1:0]，仅在Burst读波形数据缓存帧有效，表示Burst读操作的字长（即读取多少个地址的数据）； BL[1:0]=2’b00， Burst读字长为1 BL[1:0]= 2’b 01， Burst读字长为4 BL[1:0]= 2’b 10， Burst读字长为8 BL[1:0]= 2’b 11， Burst读字长为16 当地址落在波形采样数据缓存空间时，BL有效；地址采取“递增”方式； 当地址不在波形采样数据缓存空间时，BL无效；但是其值依然参与校验和计算 写操作时，BL无效，但是其值依然参与校验和计算； MSB、LSB字节：数据块；先发高字节，后发低字节； CS块：校验和字节 ADDR+CMD+DATA单字节求和取反，读数据时由计量芯片计算。 ADDRCMDMSBLSBCS„SPI Master DriveADDRCMDMSBLSBCS„SPI Master DriveSPI Slave Drive
4.3.3 SPI写操作
图4-1 SPI写时序 工作过程： 主机在SCSN有效后，先通过SPI写入地址和命令字节，再写入数据字节。注意： MDB0LDB7LDB01B2B1B0命令字节最高有效字节t1最低有效字节MDB7A2A6CS7CS0t2校验和字节CS6A7A5A4A3A1A0地址字节0000SCSNSCLKSDI
1． 以字节为单位传输，高位比特在前，低位比特在后；
2． 多字节寄存器，先传输高字节内容，再传输低字节内容；
3． 主机在SCLK高电平写数据，RN8302/RN7302在SCLK下降沿取数据；
4． 数据字节之间的RN8302/RN7302时间t1要大于等于半个SCLK周期；
5． 最后一个字节的LSB传送完毕，SCSN由低变高结束数据传输。SCLK下降沿和SCSN上升沿之间的时间t2要大于等于半个SCLK周期。
4.3.4 SPI写操作程序示例：C程序
void fnWrite_RN8302/RN7302(u16 wReg，u8 *pBuf，u8 ucLen) //写操作
{
u8 i，temp，chksum;
PinWrite_ADCS(1);
NOP();
PinWrite_ADCS(0);//打开片选
NOP();
temp = (u8)(wReg & 0x00ff);
chksum = temp;
fnSpi2_WriteByte( temp);//first write Addr (写地址)
temp = (((u8)(wReg >> 4)) & 0xf0) + 0x80;
chksum += temp;
fnSpi2_WriteByte( temp);//second write command (写命令)
for(i = ucLen; i > 0;i-- )
{
fnSpi2_WriteByte(pBuf[i-1]); // write data (写数据长度必须与寄存器对应字节一致)
chksum +=pBuf[i-1];
}
chksum = chksum ^ 0x0ff;
fnSpi2_WriteByte(chksum); // 写cs (效验码)
NOP();
PinWrite_ADCS(1); //关闭片选
PinWrite_ADSDO(1);
PinWrite_ADSCLK(1);
}
void fnSpi2_WriteByte(u8 Dat) //写单字节子函数
{
u8 i;
for(i=0;i<8;i++) //8次循环
{
PinWrite_ADSCLK(1);
PinWrite_ADSCLK(1);
fnDelay2us();
fnDelay2us();
if(Dat & 0x80)
{
PinWrite_ADSDO(1); //写1
fnDelay2us();
fnDelay2us();
fnDelay2us();
}
else
{
PinWrite_ADSDO(0); //写0
fnDelay2us();
fnDelay2us();
fnDelay2us();
}
PinWrite_ADSCLK(0);
fnDelay2us();
fnDelay2us();
fnDelay2us();
Dat <<= 1;//左移1位 } PinWrite_ADSDO(1); fnDelay2us(); fnDelay2us(); fnDelay2us(); }
4.3.5 SPI读操作
主机在SCSN有效后，先通过SPI写入地址和命令字节（8bit，包含寄存器地址），RN8302/RN7302收到读命令后，在SCLK的上升沿将数据按位从SDO引脚输出。注意：
1． 以字节为单位传输，高比特在前，低比特在后；
2． 多字节寄存器，先传输高字节内容，再传输低字节内容；
3． 主机在SCLK高电平写命令字节，RN8302/RN7302在SCLK下降沿读命令字节。
4． RN8302/RN7302响应命令，在SCLK上升沿将数据从SDO输出；
5． 数据字节的时间t1要大于等于半个SCLK周期；
6． 最后一个字节的LSB传送完毕，SCSN由低变高结束数据传输。SCLK下降沿和SCSN上升沿之间的时间t2要大于等于半个SCLK周期。
图4-2 SPI读时序 MDB0LDB7LDB00B2B1B0命令字节最高有效字节t1最低有效字节MDB7A2A6CS7CS0t2校验和字节CS6A7A5A4A3A1A0地址字节0000SCSNSCLKSDISDO
4.3.6 SPI读操作程序示例C程序
void fnRead_RN8302/RN7302(u16 wReg，u8 *pBuf，u8 ucLen) //读操作 { u8 i，temp，chksum; PinWrite_ADCS(1); NOP(); PinWrite_ADCS(0); //打开片选 NOP(); temp = (u8)(wReg & 0x00ff); chksum = temp; fnSpi2_WriteByte( temp); //first write Addr(写地址) temp = (((u8)(wReg >> 4)) & 0xf0) ; chksum += temp; fnSpi2_WriteByte( temp); //second write command (写命令) for(i = ucLen; i > 0;i--) { pBuf[i-1] = fnSpi2_ReadByte(); //read data(读数据长度必须与寄存器对应字节一致) chksum += pBuf[i-1]; } chksum = chksum ^ 0x0ff; if(fnSpi2_ReadByte()!=chksum) {PinWrite_ADCS(1);} // 读cs (效验码) 并校验 NOP(); PinWrite_ADCS(1); //关闭片选
PinWrite_ADSDO(1); PinWrite_ADSCLK(1); } u8 fnSpi2_ReadByte(void) //读单字节子函数 { u8 i，B=0; for(i=0;i<8;i++) //8次循环 { B<<=1; //左移1位 PinWrite_ADSCLK(1); fnDelay2us(); fnDelay2us(); fnDelay2us(); fnDelay2us(); PinWrite_ADSCLK(0); fnDelay2us(); fnDelay2us(); fnDelay2us(); fnDelay2us(); if (PinRead_ADSDI()){B=B+0x1;} fnDelay2us(); fnDelay2us(); fnDelay2us(); } return B; //返回接收数据 }
5校表方法
5.1概述
RN7302具有丰富的校正寄存器（各ADC通道 和各相功率通道均有增益及相位校正寄存器），可以支持多种校表方式：（用户可根据自己的编程习惯及经验，及生产系统的实际情况进行选择。）
5.1.1脉冲校表法
传统的校表方法，通过比对各相的电能脉冲输出的误差进行校正 优点：对校表台的稳定度要求相对较低 缺点：A.必须要有标准表进行比对 B，必须分相逐点依次校正（A/B/C 1.0/0.5）效率低，速度慢 C.只能采用点对点方式逐个表校正，效率低
5.1.2功率校表法
优点：A.只需要功率源（能够输出电压、电流、功率），不必须标准表 B.A B C三相同时校正（如功率源的电压、电流准确，1.0/0.5L可以单点校正） C.可以点对面对一批表同时校正，效率高 缺点：对功率源的输出功率的精度及稳定度有要求
5.1.3矢量法校表
直接对原始的测量值进行校正，校正的是三相电的完全矢量图（电压、电流的幅值及相互的准确角度）。是RN8302/RN7302所独有的（有效值及６通道的相脚测量精度高，能够满足矢量法校表的要求）。 优点：A.只需要功率源（能够输出电压、电流、功率），不必须标准表 B.A B C三相同时校正（如功率源的电压、电流准确，1.0/0.5L可以单点校正） C.可以点对面对一批表同时校正，效率高 缺点：对功率源电压、电流、夹角的输出稳定性有要求（通常的０.0５级表台输出可以满足）
5.2 实现及步骤
5.2.1脉冲校表
5.2.1.1确定基本参数
确定合适的高频脉冲常数值寄存器（Hfconst）: HFConst＝INT[(Uv/0.8)*(Ui/0.8)*3.6*106*fosc / (32*EC*Un*Ib)] 式中： Uv: 电压采样输入信号（乘以ADC增益后的值） 单位：V Ui: 电压采样输入信号（乘以ADC增益后的值） 单位：V Fosc:晶振频率8192000hz EC: 电表脉冲常数 imp/kwh Un:额定电压 单位：V Ib:标定电流 单位：A
5.2.1.2 PF=１.０增益校正
表台加合相额定电压Un，分相标定电流Ia PF=1.0 ，读出标准表显示的电能误差Err，按公式算出A相功率增益寄存器值GPA： Pgain= -Err/（1+Err） 若 >0： GPA＝Pgain*２^15 若 <0： GPA= Pgain*２^15+２^16 相同的方法可得到B相、C相的功率增益寄存器值GPB/GPC 各相的有功、无功、视在增益值相同： GPA=GQA=GSA GPB=GQB=GSB GPC=GQC=GSC
5.2.1.3 PF=0.5L相位校正
表台加合相额定电压Un，分相标定电流Ia PF=0.5L ，读出标准表显示的电能误差Err，按公式算出A相功率相位寄存器PA_PHS 有功相位寄存器公式：
若≥0，则PA_PHS=*215；
若<0，则PA_PHS=*215+216
相同的方法可得到B相、C相的功率相位寄存器PB_PHS/PC_PHS 无功相位寄存器与有功相位相等： QA_PHS=PA_PHS
QB_PHS=PB_PHS QC_PHS=PC_PHS 分段相位说明：
１. 分段相位的应用是解决外部互感器的角差非线性问题，如互感器角差线性较好，则不需分段，只需要对低段相位寄存器写入即可，也可以高/中/低段相位寄存器写入相同的值
２. 分段支持三段，分段的原则如下：
A. 根据互感器相角差的曲线确定分段点
１. 互感器厂商提供相角测试曲线
２. 测试初始状态下全量程范围的0.5L点误差，根据误差突变点确定，两个分段阈值 PRTH1X PRTH2X(其中PRTHXL PRTHXH是分段点的回滞区，避免电流升降过程中的调变 )
B．分段阈值的设置原则 1. PRTH1L ，PRTH1H，PRTH2L，PRTH2H必须由小到大顺序设置：PRTH1L <PRTH1H<PRTH2L<PRTH2H 先PRTH1 最后PRTH2H 2. 不需分段时：PRTH1L设为 0即可 3. 分段校正时注意 1．必须确保所加电流处在正确的电流段上（大、中、小） 2．对应关系： 大电流段……（A/b/c）相(有功/无功)分段相位校正寄存器-高段 中电流段 ……（A/b/c）相(有功/无功)分段相位校正寄存器-中段 小电流段 ……（A/b/c）相(有功/无功)分段相位校正寄存器-低段
5.2.1.4 校正电压、电流、功率MCU转换系数
1．IB点根据各项的标准表显示电压、电流标准值 确定各项的电压、电流转换系数 Kv=U标准/U寄存器值 KI=I标准/U寄存器值 实际转换公式：v=U寄存器*Kv I=I寄存器*KI 2．IB点（增益校正后）根据的标准表显示的总功率值功率系数： Kp=PT标准/PT寄存器值 实际转换公式：P=P寄存器*Kp
5.2.2功率法校表
5.2.2.1确定基本参数
确定合适的高频脉冲常数值寄存器（Hfconst）： HFConst＝INT[(Uv/0.8)*(Ui/0.8)*3.6*106*fosc / (32*EC*Un*Ib)] 式中： Uv: 电压采样输入信号（乘以ADC增益后的值） 单位:v Ui: 电压采样输入信号（乘以ADC增益后的值） 单位:v Fosc:晶振频率 8192000hz EC: 电表脉冲常数 imp/kwh Un:额定电压 单位：v Ib:标定电流 单位：A 确定功率寄存器标准值（P标准）及功率转换系数： P寄存器标准值= (32*EC*Un*Ib*231)* HFConst/ (3.6*106*fosc) Kp=( Un*Ib)/ P寄存器标准值
5.2.2.2单点校增益及相位校正
3相4线：表台加合相Un Ib 0.5L进行校正； 3相3线：表台加合相Un Ib 1.0进行校正；（相电流与线电压夹角约30度） 1. 确定各相功率增益(GPA/GPB/GPC，GQA/GQB/GQC，GSA/GSB/GSC) 通过各相视在功率测量值（S测量）与标准表台输出的视在功率（S表台）的误差进行增益校正 读出标准表显示的各相视在功率：S表台，转换成对应寄存器值S0 ： S0=S表台/ Kp 根据各相视在功率寄存器测量值：P测量，按如下公式计算增益寄存器值 Pgain=（S0- S测量）/ S测量 若 >0: GS＝Pgain*２^15 若 <0: GS＝Pgain*２^15+2^16 各相的有功、无功、视在增益值相同: GPA=GQA=GSA GPB=GQB=GSB GPC=GQC=GSC
2. 确定各相功率相位参数(PA_PHS/PB_PHS/PC_PHS， QA_PHS/QB_PHS/QC_PHS)：
１. 读出标准表显示的各相有功功率:P表台，转换成对应寄存器值P0 ：
P0=P表台/ Kp
２. 根据各相有功功率寄存器测量值：P测量，按如下公式计算相位寄存器值
有功相位寄存器公式：
：3相4线公式（60度）
：3相3线公式（30度） 
(注：公式中 gain 为增益校正计算出的功率增益寄存器归一化值) 若≥0，则PA_PHS=*215； 若<0，则PA_PHS=*215+216 无功相位寄存器值与有功相等： QA_PHS=PA_PHS QB_PHS=PB_PHS QC_PHS=PC_PHS 注意：1.各相增益及相位校正寄存器 计算完成后统一下载 2.若需分段，请先设置好分段阈值（参照分段相位说明） 先校额定点的增益及相位（中段），后是高段、低段； 确保表台输出电流在正确的分段内，后参照: ” 确定各相功率相位参数”
5.2.2.3校正电压、电流
1．IB点根据各项的标准表显示电压、电流标准值 确定各项的电压、电流转换系数 Kv=U标准/U寄存器值 KI=I标准/U寄存器值 实际转换公式：v=U寄存器*Kv I=I寄存器*KI
5.2.3矢量法校表
校正的电压、电流ADC通道的增益及相位
5.2.3.1确定基本参数
5.2.3.1.1电压、电流寄存器标准值及转换系数:
根据硬件电路取在额定条件下正常采样信号的正负２０%范围作为电压、电流的标准点： 电压寄存器标准值 U标准＝int[(Uv/0.8)*2^27] :Uv 额定电压下采样信号 单位：V
电流寄存器标准值 I标准＝int[(Ui/0.8)*2^27] :Ui 额定电流下采样信号 单位：V 相应的电压转换系数：Kv=Un/U标准 ：Un额定电压 单位：V 相应的电流转换系数：Ki=Ib/I标准 ：Ib额定电流 单位：A
5.2.3.1.2高频脉冲常数值（Hfconst）:
HFConst＝INT[(U标准/２^27)*(I标准/2^27)*3.6*106*fosc / (32*EC*Un*Ib)] 式中： U标准: 电压寄存器标准值 I标准: 电流寄存器标准值 Fosc:晶振频率 8192000hz EC: 电表脉冲常数 imp/kwh Un:额定电压 单位：v Ib:标定电流 单位：A
5.2.3.1.3功率寄存器标准值（P标准）及功率转换系数:
P寄存器标准值= (32*EC*Un*Ib*231)* HFConst/ (3.6*106*fosc) Kp=( Un*Ib)/ P寄存器标准值
5.2.3.2 单点增益及相位校正
3相4线：表台加合相Un Ib 0.5L进行校正； 3相3线：表台加合相Un Ib 1.0进行校正；（相电流与线电压夹角约30度）
5.2.3.2.1电压增益校正
根据台体所加电压确定电压通道增益（GSUA GSUB GSUC） GSUX=U0/(U*Kv)-1 :>0 GSUX=GSUX*2^15 :<0 GSUX=GSUX*2^15+2^16 U台体: 标准表显示电压值 单位：v U寄存器：有效值寄存器测量值 GSUX：增益寄存器值
5.2.3.2.2电流增益校正
根据台体所加电流确定电压通道增益（GSIA GSIB GSIC） GSIX=I0/(I*Ki)-1 :>0 GSIX=GSIX*2^15 :<0 GSIX=GSIX*2^15+2^16 I台体: 标准表显示电流值 单位：A I寄存器：有效值寄存器测量值 GSIX：增益寄存器值
5.2.3.2.3相位校正
根据表台所加电压、电流夹角（标准表测量的准确值）以确定通道相位值（PHSUX PHSIX） 校正公式： PHSUB=80H-（(REGYUB/224)*360o -UB标准）/0.017578 PHSUC=80H-（(REGYUC/224)*360o - UC标准）/0.017578 PHSIA=80H-（(REGYIA/224)*360o -IA标准）/0.017578 PHSIB=80H-（(REGYIB/224)*360o -(REGYUB/224)*360 o- IB标准）/0.017578 PHSIC=80H-（(REGYIC/224)*360o -(REGYUC/224)*360 o- IC标准）/0.017578 式中：UB标准 B相电压与A相电压夹角 UC标准 C相电压与A相电压夹角 IA标准 A相电流与A相电压夹角 IB标准 B相电流与B相电压夹角 IC标准 C相电流与C相电压夹角
*备注：
1.若电压间的标准角度无法确定时，A、B、C相的电压角度可以不用校正.PHSUA/ PHSUB/ PHSUC 保持缺省值。 2.不须分段时，PHSIX的低字节有效/或 ３个字节写相同值
３.若需要分段参照分段相位说明 PHSIX: 高字节对应大电流段 中间字节对应中电流段 低字节对应小电流段
5.３OFFSET校正
5.3.1有功功率offset校正
5%Ib点的功率值做为校正依据： 1）表台加5%Ib电流 Un，读出计量芯片的功率寄存器值，求10次平均得P，与标准表的功率值P0，计算功率offset值：
PxOS=-[P-P0*（1/Kp）]/（1+GPx） P： 芯片寄存器测量值平均值 P0： 标准表显示功率 Kp： 功率转换系数 GPx：A/B/C功率增益归一化值
5.3.2电流offset校正
OFFSET校正是在外部噪声（PCB噪声，变压器噪声等等）较大，影响到小信号(如1%Ib)精度的情况下，提高小信号精度的一种有效手段。若外部噪声对小信号精度影响较小，该步骤可忽略。
电流OFFSET校正说明：
以A相电流有效值为例，IA_OS寄存器计算过程：
1）配置标准源，使U=Un、电流通道输入空载；
2）MCU取 IA寄存器值，暂存；
3）重复步骤2和3十一次，第一个数据可不要，MCU取后十个数据求平均得IAave；
4）求IAave的平方IAave2；取bit14~bit29，求其二进制反码，填入IA_OS寄存器bit15～bit0。
5) A相电流有效值offset校正结束 公式如下： IX_OS =-Ix_avreg2/ *214 式中：Ix_avreg 为(IA/IB/IC)某电流寄存器平均值
5.４分段相位说明
１ 分段相位的应用是解决外部互感器的角差非线性问题，如互感器角差线性较好，则不需分段，只需要对低段相位寄存器写入即可，也可以高/中/低段相位寄存器写入相同的值
２根据互感器相角差的曲线确定分段点
２.１互感器厂商提供相角测试曲线
２.２测试初始状态下全量程范围的0.5L点误差，根据误差突变点确定，两个分段阈值 PRTH1X PRTH2X(其中PRTHXL PRTHXH是分段点的回滞区，避免电流升降过程中的跳变 ) ３分段阈值的设置原则
３.１ PRTH1L ，PRTH1H，PRTH2L，PRTH2H必须由小到大顺序设置：
PRTH1L <PRTH1H<PRTH2L<PRTH2H 先PRTH1 最后PRTH2H
３.２ 不需分段时：PRTH1L设为 0即可
４分段校正时注意
４.１必须确保所加电流处在正确的电流段上（大、中、小）
４.2对应关系：
４.２.１ 功率相位
大电流段 ……（A/b/c）相(有功/无功)分段相位校正寄存器-高段
中电流段 ……（A/b/c）相(有功/无功)分段相位校正寄存器-中段
小电流段 ……（A/b/c）相(有功/无功)分段相位校正寄存器-低段
４.２.２ 电流通道相位
大电流段 ……PHSIA/B/C 的高字节
中电流段 ……PHSIA/B/C 的中字节
小电流段 ……PHSIA/B/C 的低字节
RN8302应用笔记-V1.1-20140719(1).doc
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