您好!欢送离开河北欧博娱乐仪表制造无限公司
设为首页|珍藏本站|联络欧博
您以后地位:主页 > 旧事中央 > 行业资讯 >

智能电表准确度应战


公布工夫:2017-01-21  文章泉源:未知

置信智能电表对电子工程师们来说,是一个再熟习不外的电子器件了,接纳智能电表让企业和工程师有更多时机设计出契合不时演进的环球规范的计量处理方案。但是,要设计出乐成的计量处理方案,还需求克制很多困难。本文就智能电表的准确度题目停止深一步的研讨。

准确度是计量使用取得乐成的要害,由于效劳提供商绝不会接纳无法精确丈量的仪表。准确度关于电表使用来说尤为紧张,由于与自然气/水流量表模子相比,电表愈加依赖模仿片上组件。通常,电表运用片上ADC丈量电流和电压的电平(由于片外ADC会添加终极处理方案的价钱)。另一方面,燃气流量计运用片外传感器感到气体流的速率。

这些传感器可以以一系列脉冲的方式提供数字输入,这些输入与流速成反比。由于这些传感器普通都接纳数字接口,因而全体精度对SoC的依赖性较低,更多地依赖于内部传感器。

另一方面,关于电能计量,准确度取决于两个方面:输电线怎样与仪表相接(运用变压器、传感器、Rogowski线圈等)以及片上AFE(模仿前端)对电压和电流的丈量精度。

因而,关于燃气/水流量表来说,精度在很大水平上取决于所衔接的传感器的精度。关于电表,精度取决于两个要素:SoC的AFE以及SoC的片外模仿接口。上面我们将逐一停止讨论。

模仿前端(AFE)从客户的角度来说,AFE的精度是最紧张的要素。通常状况下,ADC的后果决议SoC的可扩展性。

模仿零碎的精度次要取决于ADC的选择。Σ-Δ ADC和逐次迫近(SAR)ADC是计量使用中最常用的,这两种ADC都有其各自的优缺陷。SAR ADC运用逐次迫近算法,Σ-Δ ADC运用过采样技能对输出停止采样,并实行转换。SAR ADC十分实用于功率敏感型使用。

但是,它们能够不合适在十分喧闹的情况中运用。因而,依据ADC的功能和用例情况,可以在ADC输出端运用低通滤波器过滤噪声。同时,与Σ-Δ ADC相比,它们还具有较低的波动工夫-波动ADC以给出精确转换值所需的工夫。

因而,SAR ADC愈加实用于需求疾速切换输出通道的使用,疾速切换通道会招致疾速改动输出电平。Σ-Δ ADC需求高频率时钟,从而延长波动工夫。因而,这会进步处理方案的终极本钱并添加功耗。

负载线接口能耗盘算需求在电流和电压值之间实行屡次乘法和加法运算。确定输出负载电压很容易;但是,确定电流耗费确实有些困难。

家庭/产业/修建物耗费的总电流不克不及奉送到芯片。但是,可以确定一个比例值(电流或电压)并奉送到AFE,然后运用ADC停止丈量。

电流和电压丈量的比例因子是稳定的,因而可以停止得当的盘算。这种“电流丈量”进程的一个限定是需求有可以间接丈量电流的低本钱ADC。

另一种选择是运用已知的负载电阻将该电流转换成相应的电压,然后经过ADC丈量该电压,它对应于实践的电流耗费。这为电流丈量提供了更可行的低本钱处理方案,而且有种种技能可用于电流丈量。一些运用最普遍的技能包罗-分流电阻器、Rogowski线圈、电流互感器。

分流电阻器技能运用安排在负载电流线路上的小(分流)电阻器。当负载电流畅过该电阻时,会构成一个小的电压降。这个电压降作为输出奉送到AFE中,后者可以丈量相应的电流耗费。

电流互感器(CT)办法与平凡变压器的任务方法相反,负载电流(已耗费电流)磁通在二级CT线圈中天生大批电流,然后将电流畅过负载电阻器,将其转换成相应的电压,然后再奉送到MCU的AFE。

Rogowski线圈是另一种丈量电流的办法。这类线圈关于变革较大的电流也有不错的丈量结果。但是,它们以工夫差分方式提供输入。这便是需求一个积分器取得相应电流值的缘由。

比照上述三种方法,分流电阻器技能是最廉价的;但是,该技能很难满意高电流丈量要求,而且存在DC偏移的题目。电流互感器(CT)可以比分流电阻器技能丈量更多的电流,但是,它们自身也存在题目:它们的本钱更高,存在饱和、滞后和DC/高电流饱和等题目。

第三种Rogowski线圈法的丈量范畴比CT小,对大电流范畴体现出较好的线性特性,也不存在饱和、滞后或DC/高电流饱和题目。

但是,它的本钱只比分流电阻器稍微高一点。思索到电流变革和耗费范例,分流电阻器技能次要用于消耗/住宅使用,Rogowski线圈在产业使用中的运用更普遍。

引荐旧事