电能表计量技术概况
目前,国际上常见的三相电能表的计量部分的设计方法主要可以归纳为三种:
(1)采用单个或三个通用计量芯片,如ADI、SAMES,TDK、Cirrus、ATMEL等公司的计量器件。是目前中低端电能表比较常用的计量核心,
(
2)采用
4/6路同步采样
12位或
16位
ADC与
RISC技术的
MCU或
DSP配套的软件实时处理计量技术。如采用
AD73360AR,
AD7874等模数
转换器件与
PIC17/18或
AVR系列
RISC指令单片机等组成的测量系统,这在多功能表部分的应用比较普及,而更复杂的基于
DSP数字信号处理器(如
TI的
TMS320系列与
ADI的
ADSP219x等)的电能表主要应用于高精度关口计量。
(3)采用电能表生产商独立开发的ASIC专用计量芯片。如兰吉尔开发的宽量程计量芯片(以下简称MESA)。
采用通用计量芯片的电能表由于受器件自身的功能限制,通常在无功电能计量、谐波电能分析与计量、电能质量监测等方面的功能比较弱,但由于这类器件在有功电能计量方面具有技术成熟、运行稳定、二次开发容易等特点,在中低端的0.5S、1.0、2.0级产品中获得了广泛应用。
采用模数转换与微处理器技术的电能表,由于软件功能灵活性大,是多功能
电表的主流技术,其中采用
DSP(Digital Signal Processor)数字信号处理器的
电表,由于对电测量信号的处理速度快(可达到
1亿次
/秒以上),内存容量大,可以得到更多的实时电能参数(如瞬时电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数、谐波分量)等。但是,由于不同厂商研发能力的差异,往往不容易验证其内部各种算法的合理性、可靠性、适应性等。特别是对整数次谐波分量和非整数次谐波分量的处理方法,无功电能处理的方法,以及包括次谐波在内的谐波影响的处理方法方面,目前还没有统一的标准来规范。此外,采用这种技术的
电表,其功耗、起动时间等也比其他技术的表略大一些。
近年来,兰吉尔开发的新一代宽量程计量专用
ASIC混合测量器件
MESA就是一种非常成熟的电能计量器件,它将先进的计量方法与集成电路设计技术完美地结合起来,用它设计的小型工商业电能表具有
12~25倍的宽量程。更多电力仪器仪表:
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