多费率电价政策是我国近年来正在大力推广的电力计量制度,能够有效的缓解高峰期用电紧张的局面,调整用电负荷曲线。同时,CPU卡技术己经得到迅速的推广和广泛的应用,而应运而生的预付费用电方式可以很好的解决抄表繁杂,催交电费困难,用电信息不易统计等难题。本课题正是针对这一问题,开发一款各电力公司急需的三相电子式多费率预付费电能表,其所取得的成果也可以推广到其他工业领域。(1)分析了三相电的理论及经典的电能测量方法和CPU卡通信技术及其运行环境,并对3DES加密算法进行了分析。(2)阐述了三相电子式多费率预付费电能表的实现方案,系统采用高精度的电能计量DSP芯片ATT7026作为计量芯片,采用片内资源丰富、抗干扰能力较强的低功耗多费率专用控制芯片FM2307作为主控制器,并在其上扩展CPU卡通信功能,该表可以实现多事件记录、RS485和红外抄表功能。(3)设计开发了一款新型三相电子式多费率预付费电能表。硬件设计分为电源模块,计量模块,主控制模块及通讯模块,并对各个模块的接口和硬件抗干扰进行了设计;同时就当前开发工具和各个子程序的软件机构进行讨论和说明,其中涉及到了电能累加、时段控制算法、各种通讯方式的软件实现。(4)论述了三相电子式多费率预付费电能表的时钟准确性及抗干扰设计、校表方法等,给出了系统的运行结果,并且对仪表测量的准确度和运行可靠性进行了分析。本课题设计和开发的三相电子式多费率预付费电能表,可以实现精确的时段切换计量,并具有CPU卡先购电后用电,集中抄表功能。测量结果表明,该表具有较强的防攻击和抗干扰能力,主要技术性能达到并超过现行国家标准的要求,完成了预期的设计目标。