計(jì)量電路芯片介紹ppt課件-wenkub
2023-05-18 07:21:39 本頁面
【正文】 ；又由于 ΣΔ原理 A/D轉(zhuǎn)換器是根據(jù)模擬信 號波形的包絡(luò)形狀來進(jìn)行量化編碼 ， 對波形幅值的變化不敏感 ， 所以此類電能芯片具有良好的電磁兼容性 。 在邏 輯控制單元的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)下 ， 逐次逼近寄存器不斷進(jìn)行比較和移位操作 ， 直到完成最低有效位的轉(zhuǎn)換 。 每一芯片有一獨(dú)立的時(shí)基信號發(fā)生器 ，功率值乘以時(shí)間就可完成電能測量 。 電能計(jì)量芯片的計(jì)量原理主要分為模擬乘法器和數(shù)字乘法器兩大類 : ? 模擬乘法器原理主要分為時(shí)分割乘法器原理和吉爾波特變跨導(dǎo)乘法器原理兩大類。電子式電能表計(jì)量芯片原理 與常用計(jì)量芯片簡介 主 講 人 : 胡 寧 2022－ 1－ 12 三星科技有限公司 電子式電能表計(jì)量芯片原理與常用計(jì)量芯片簡介 1． 電能計(jì)量芯片的原理 電能表是電力部門計(jì)費(fèi)的唯一工具，需保證其性能穩(wěn)定性、測量準(zhǔn)確性和可靠性。采用時(shí)分割原理的電能計(jì)量芯片多數(shù)采用電流平衡型時(shí)分割乘法器，利用脈沖寬度調(diào)制的方法完成運(yùn)算；代表性國產(chǎn)產(chǎn)品有上海貝嶺電子公司的 BL0931和 BL0932 [5]。 數(shù)字乘法器電能計(jì)量芯片特點(diǎn)：能進(jìn)行多種電參數(shù)的測量；當(dāng)采樣頻率選擇得當(dāng) ， 可進(jìn)行非正弦信號的測量；動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢 ， 不適合對負(fù)載變化大的信號進(jìn)行測量；電能測量準(zhǔn)確度級別一般為 ~ 。 由于提高分辨率需要相 當(dāng)復(fù)雜的比較網(wǎng)絡(luò)和極高精度的模擬電子器件 ， 難以大規(guī)模集 成 ， 所以逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器原理的電能計(jì)量芯片的測量等 級都不高 。 這一類型產(chǎn)品如 美國 ADI公司于 1998年首先研制出的 ADE7755系列產(chǎn)品； Cry stal公司的 CS5460， Atmel公司的 AT73C500、 AT73C501和 AT13C502系列產(chǎn)品等 。 單片機(jī)系統(tǒng)對寄存器寫入一定的位值就能對電能表進(jìn)行校 正 ， 即軟件校正 。 單 片機(jī)系統(tǒng)的主要任務(wù) ， 在系統(tǒng)的前端是寫計(jì)量芯片的控制寄存 器 、 讀計(jì)量芯片的數(shù)據(jù)寄存器和接受狀態(tài)信息及處理中斷；在 系統(tǒng)的后端就是顯示 、 計(jì)量分時(shí)電能和需量 、 管理 (如通過 RS 48 紅外等通信接口進(jìn)行通信 )等 。 以我公司各型電子式電能表為例 ， 其電量數(shù)據(jù)的獲取 (即計(jì) 量電路的組成 )主要由基于數(shù)字乘法器原理的專用電能計(jì)量芯片 實(shí)現(xiàn)和 A/D轉(zhuǎn)換器＋ MCU的交流采樣方式實(shí)現(xiàn) ， 以下分別作簡 要介紹 。 ADE7751具有一種新穎的故障檢測設(shè)計(jì) ， 在 45Hz～ 55Hz 線路頻率下工作時(shí) ， 能對故障狀態(tài)報(bào)警；同時(shí) ADE7751通過持續(xù)監(jiān)視相線和中線 (回饋線 )電流實(shí)現(xiàn)在故障期間繼續(xù)準(zhǔn)確計(jì)量 。 邏輯輸出引腳 FAULT和 REVP能指示接線錯(cuò)誤或故障狀態(tài) 。 ADE7751內(nèi)部有一個(gè) 對電源引腳 VDD的監(jiān)控電路 ， 在 VDD上升到＋ 4V177。 ADE7751為 24腳 DIP和 SSOP封裝 ， 圖 1是 ADE7751管腳 定義圖 ， 有關(guān) ADE7751芯片的詳細(xì)信息可參閱相關(guān)資料 。 ADE7755只在 A/D轉(zhuǎn)換和基準(zhǔn)源中使用模擬電路 ， 所有其 他信號處理 (如乘法運(yùn)算和濾波 )都采用數(shù)字方式進(jìn)行 ， 這使得 圖 1 ADE7751管腳定義圖 圖 2 ADE7751電能計(jì)量電路原理圖 ADE7755在惡劣的環(huán)境條件下仍能保持極高的準(zhǔn)確度和長期穩(wěn)定性 。 ADE7755內(nèi)部相位匹配電路能保證電壓和電流通道的相位始終是匹配的 。 5％ 之前 ， ADE7755一直保持在復(fù)位狀態(tài) 。 目前 ， ADE77 55主要應(yīng)用于各型單相電子式電能表 ， 其典型電能計(jì)量電路原 理如圖 4所示 。 ADE7752計(jì)算六個(gè)電壓信號 (三個(gè)電流通道和三個(gè)電壓通道 ) 的乘積，然后對乘積進(jìn)行低通濾波，得到有功功率信息，再將其 圖 4 ADE7755電能計(jì)量電路原理圖 圖 3 ADE7755管腳定義圖 轉(zhuǎn)換成頻率 ， 由引腳 F1和 F2輸出 ， 此邏輯輸出能直接驅(qū)動(dòng)機(jī)電 式脈沖計(jì)數(shù)器或 MCU接口 。 邏輯 輸出引腳 NEGP指示反向功率或接線錯(cuò)誤 。 5％ 之前 ， ADE7752一直保持在 復(fù)位狀態(tài) 。目前， ADE77 5 2主要應(yīng)用于各型三相電子式多費(fèi)率電能表，其典型電能計(jì)量 電路原理如圖 6所示。 圖 5 ADE7752管腳定義圖 圖 6 ADE7752電能計(jì)量電路原理圖 ADE7758只在 A/D轉(zhuǎn)換和基準(zhǔn)源中使用模擬電路，所有其 他信號處理 (如乘法運(yùn)算和濾波 )都采用數(shù)字方式進(jìn)行 ， 這使得 ADE7758在惡劣的環(huán)境條件下仍能保持極高的準(zhǔn)確度和長期穩(wěn) 定性 。 ADE7758的 APCF引腳輸出瞬時(shí)有功功率值 ， VARCF引腳 輸出瞬時(shí)無功功率或視在功率值 ， 用于電能表校驗(yàn) 。同樣，如果 AVDD降到＋ 4V1
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