電能表計量技術(shù)概況
目前,國際上常見(jiàn)的三相電能表的計量部分的設計方法主要可以歸納為三種:
(1)采用單個(gè)或三個(gè)通用計量芯片,如ADI、SAMES,TDK、Cirrus、ATMEL等公司的計量器件。是目前中低端電能表比較常用的計量核心,
(
2)采用
4/6路同步采樣
12位或
16位
ADC與
RISC技術(shù)的
MCU或
DSP配套的軟件實(shí)時(shí)處理計量技術(shù)。如采用
AD73360AR,
AD7874等模數
轉換器件與
PIC17/18或
AVR系列
RISC指令單片機等組成的測量系統,這在多功能表部分的應用比較普及,而更復雜的基于
DSP數字信號處理器(如
TI的
TMS320系列與
ADI的
ADSP219x等)的電能表主要應用于高精度關(guān)口計量。
(3)采用電能表生產(chǎn)商獨立開(kāi)發(fā)的ASIC專(zhuān)用計量芯片。如蘭吉爾開(kāi)發(fā)的寬量程計量芯片(以下簡(jiǎn)稱(chēng)MESA)。
采用通用計量芯片的電能表由于受器件自身的功能限制,通常在無(wú)功電能計量、諧波電能分析與計量、電能質(zhì)量監測等方面的功能比較弱,但由于這類(lèi)器件在有功電能計量方面具有技術(shù)成熟、運行穩定、二次開(kāi)發(fā)容易等特點(diǎn),在中低端的0.5S、1.0、2.0級產(chǎn)品中獲得了廣泛應用。
采用模數轉換與微處理器技術(shù)的電能表,由于軟件功能靈活性大,是多功能
電表的主流技術(shù),其中采用
DSP(Digital Signal Processor)數字信號處理器的
電表,由于對電測量信號的處理速度快(可達到
1億次
/秒以上),內存容量大,可以得到更多的實(shí)時(shí)電能參數(如瞬時(shí)電壓、電流、頻率、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、諧波分量)等。但是,由于不同廠(chǎng)商研發(fā)能力的差異,往往不容易驗證其內部各種算法的合理性、可靠性、適應性等。特別是對整數次諧波分量和非整數次諧波分量的處理方法,無(wú)功電能處理的方法,以及包括次諧波在內的諧波影響的處理方法方面,目前還沒(méi)有統一的標準來(lái)規范。此外,采用這種技術(shù)的
電表,其功耗、起動(dòng)時(shí)間等也比其他技術(shù)的表略大一些。
近年來(lái),蘭吉爾開(kāi)發(fā)的新一代寬量程計量專(zhuān)用
ASIC混合測量器件
MESA就是一種非常成熟的電能計量器件,它將先進(jìn)的計量方法與集成電路設計技術(shù)完美地結合起來(lái),用它設計的小型工商業(yè)電能表具有
12~25倍的寬量程。更多電力儀器儀表:
測試器|
電力計|
電力測量?jì)x|
電壓計|
電流計|
,