工频测量系统至今仍没脱离模拟方法。因此，测量过程占用设备多，时间长，效率低，实时性差，精度低，远远不能适应现代实时自动测控系统的需要。然而，采用廉价、高性能的单片机却可使这一传统测量方法发生大的变革和突破。
一、工频频率的测量
如图1(a)所示，将工频正弦电压Vx经零比较器变换成如图1(b)所示的TTL电平方波Ti，然后引入8035的Ti端；再用单片机的判跳指令JT,及JNTi查询Ti的正跳变，启动片内8位定时器；以后继续查询Ti，在产生负跳变时，关闭定时器，读出定时器内的定时计数值N。由于定时器每80 μS加1，因此可换算出工频值：
在软件处理上，只须调用一次8位乘法子程序及一次8位除法子程序，即可求得工频周波送显或打印。
由于整个测量过程中仅可能出现定时器±1LSB的误差，故工频测量值在49. 60～50. 40 Hz范围内，精度优于国家规定的504±1 Hz。如果取各次测量值的算术平均值，则精度还可进一步提高。整个电路是一个完整的工频测量系统，可供生产厂家直接采用。
二、工频电压、电流相位差及功率因数COS φ的测量
按图2(a)硬件接线后，可得到图2(b)所示各点波形。其中Uv为正弦交流电压，UI为同一相正弦电流变换而成的电压。
由于同一相内UI和Uv之间有超前、滞后两种情况，且相位差φ均小于90。（当φ=90°时，相功率P=O，属极端情况），故图3-242(b)分析了UI滞后于Uv的情况；对于UI超前Uv，分析结论亦相同。由波形图可见，U-I的相位差φ所允许时间Tφ=10 ms-T。
因为
所以
因此只要测出T的时间，求出Tp，再按上式计算出φ，cosφ亦可随之求出。
8035内部的8位定时器在6 MHz的晶振时，每80 μs加1，故可以用来测定T的时间。若定时器1LSB角度对应一个角度，
所以只要求出Tφ=7DH-T(T为定时器读出的计数值)，再乘以1.44°，即为φ的实际相位角。
在软件处理时，采用了两种措施：
①用F。标志指示U-I之间超前、滞后关系：当Fo=1时，I滞后于U，显示程序中送“1”段码指示；当F。=0时．I超前于U．显示程序中送“O”段码指示。
②在8035第三页(300H～3FFH)查表功能程序存储器中，安排Tφ一φ及Tφ-cos φ对照表，配合查表指令“MOVP3A．@A”，由Tφ直接查出对应的φ及cos φ值。
程序流程见图3。
三、工频电压、电流瞬时值Um、Im的测量及有功P和无功Q的测量
在图2(a)的硬件连接图上扩充一片8位A/D转换器ADC0804及一片8选1多路开关CD4051，将CD4051的INi作为工频电压输入端，IN2作为工频电流输入端，A/D输出经74LS240缓冲后直接连在8035 DBo～DB7端，CD4051通道选择由双D触发器74LS74控制，硬件示意如图4所示。
设I滞后于U．可画出电路中各点波形如图5所示。可见T．由1跳变为O恰好是UI过零时刻，从此点延时5 ms后再启动A/D转换器，其结果即是Uim的值。当T1从0跃变为1时，恰与Uv过零时刻相对应，若从该点延迟5 ms再启动A/D转换器，即可求得U0值。当I超前于U时，分析情况则与上相反，由于T1的两个边沿对应着Uv及UI过零时刻，故为5 ms延时基准点。
若在一个工频周期内，将Uvm、Uim各采集一次并送人RAM单元，那么即可得到工频电压、电流对应的瞬时值（对Uim还要还原为电流值），以此作为工频系统中过压、过流检测的基准值去实现相应的控制。
工频周期为20 ms，当Uvm=5 V时，ADC0804转换时间为10 μs，其对应角为360°/20ms×100 μS=1.8°，即A/D应在(90°+1.8°)时读出。其相对误差为：
工频50±1 Hz误差峰值对应角度为90。±1.8°，相对误差r2仍为±0.05%。考虑两种因素引起的总相对误差为r=r1+r2 =0. 1%，即绝对误差AUvm(AUJm)=rUVm，(UIm)-0.1%×5 V-5 mV。对于分辨率为1 LSB的A/D转换器0804，当输入为5V时，其1 LSB对应值为20 mV，故测量精度远小于1 LSB。
实现该测量的软件是在图3流程中标志的A、B、C处插入一些程序模块（图6）。在图5所示的Ti下跳沿，根据U-I超前、滞后不同，有选择地延时5 ms后，启动一路A/D转换；然后利用Ti上跳沿正巧是外部中断下跳沿这一时刻，在外部中断服务程序中，立即再由定时器延时5 ms并同时读取上次A/D结果。当定时器5 ms发出溢出中断时，启动剩下的一个量的A/D，经软件延时120μs(A/D转换时间)后，读取结果。
测量P及Q仅须在图6的D之后再增加一些运算程序即可。P、Q测量的算法如下：
①先改造P、Q计算式，使之有利于单片机运算。
例如：
式中：P的单位为kW。
同样：
②在程序存储器第三页安排Tφ-32cosφ以及Tφ-32sinφ两张对照表。
③编制一个通用8位数乘法子程序如下：
先作Uvm及Uim乘法，取2字节积的高位字节，即为
再由Tφ查出32cosφ或32sin φ，使之再次进入乘法子程序，取2字节积的高位字节，即完成了全部运算，求出P、Q值。
四、有功、无功电量的测量
有功、无功电量WP及WQ的测量公式为：
若△t=ls，则PAt即为WP的秒有功电量，QAt为WQ的秒无功电量。因此，要先设置一个实时时钟子程序，使之产生1s实时中断，并在1s实时中断服务程序中完成三个任务：
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