电能计量芯片工作原理
电量计量芯片
电量计量芯片电量计量芯片是一种用于测量电能消耗的芯片，可广泛应用于电表、智能电器、能源管理系统等领域。
它通过采集电流和电压信号，并进行运算处理，可以准确测量电能的消耗和变化情况。
本文将从电量计量芯片的原理、特点和应用三个方面进行详细介绍。
电量计量芯片的原理主要是通过电流和电压信号的采集与处理，结合功率因素、频率等参数，来计算电量的消耗。
其中，电流信号是通过电流互感器或电流传感器采集得到，而电压信号则是通过电压互感器或电压传感器采集得到。
这些采集得到的信号将经过A/D转换、电流电压的实时计算和功率因素的校正等步骤，最终得到准确的电量消耗数据。
电量计量芯片的特点主要包括以下几个方面。
首先，它具有高精度和较大的测量范围，能够满足不同场景下的测量需求。
其次，它具有低功耗和小尺寸的特点，适合在电表等电力设备上使用。
另外，电量计量芯片还具有较快的响应速度和良好的稳定性，可以实时监测电能的消耗情况。
此外，电量计量芯片还具备通信接口，可以与其他设备进行数据交互和远程监控。
电量计量芯片在实际应用中有着广泛的用途。
首先，它可以应用于传统电表的更新和改造，可以提高电能测量的准确性和可靠性。
与此同时，电量计量芯片还可以集成到智能电器中，实现对电能的实时监测和控制。
这样一来，用户可以通过手机等终端设备，随时了解和管理家庭或办公室的电能消耗情况。
另外，电量计量芯片还可以应用于能源管理系统，通过对电能消耗的实时监测和分析，帮助用户优化能源使用，降低能源消耗。
总的来说，电量计量芯片以其高精度、低功耗、小尺寸和较快的响应速度等特点，成为了电能计量领域的关键技术。
它在电表、智能电器、能源管理等领域的应用，为用户提供了准确、可靠和智能化的电能计量解决方案。
随着人们对节能环保和能源管理的需求不断增加，电量计量芯片的应用前景将更加广阔。
HLW8032计量芯片的双路电能测量与控制
H L W 8032计量芯片的双路电能测量与控制*王大珅1,贾敏瑞2(1.天津医科大学生物医学工程与技术学院,天津300070;2.天津工业大学信息化中心)*基金项目:天津市教委社会科学重大项目(2017J W Z D 28)㊂摘要:针对现今高校集体宿舍的用电特点,研究了基于H L W 8032计量芯片的双路电能测量与控制系统,对集体宿舍中空调和其他负载分别进行电能监测和管理㊂本系统具有测量精度高㊁通信电路简单㊁稳定性强等优点,可以实现现代化用电管理,保障集体宿舍用电安全㊂关键词:H L W 8032;电能采集;双路测量中图分类号:T P 31 文献标识码:AR e s e a r c h o n D o u b l e -c h a n n e l E l e c t r i c E n e r g y Me a s u r e m e n t a n d C o n t r o l B a s e d o n H L W 8032W a n g Da s h e n 1,J i a M i n r u i 2(1.B i o m e d i c a l E n g i n e e r i n g a n d T e c h n o l o g y ,T i a n j i n M e d i c a l U n i v e r s i t y C o l l e g e ,T i a n ji n 300070,C h i n a ;2.I n f o r m a t i o n C e n t e r ,T i a n j i n P o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y)A b s t r a c t :A c c o r d i n g t o t h e c u r r e n t e l e c t r i c i t y c h a r a c t e r i s t i c s o f c o l l e g e d o r m i t o r i e s ,a d o u b l e c h a n n e l e l e c t r i c e n e r g y me a s u r e m e n t a n d c o n t r o l s y s t e m b a s e d o n t h e H L W 8032i s d e s i g n e d .T h e s y s t e m c a n m o n i t o r a n d m a n a g e t h e e l e c t r i c e n e r g y of t h e a i r c o n d i t i o n e r a n d o t h -e r l o a d s i n t h e d o r m i t o r y .T h e s y s t e m h a s t h e a d v a n t ag e s o fhi g h m e a s u r e m e n t a c c u r a c y ,s i m p l e c o mm u n i c a t i o n c i r c u i t ,a n d s t r o n g s t a b i l -i t y .I t c a n r e a l i z e m o d e r n p o w e r m a n a g e m e n t a n d e n s u r e t h e s a f e t y of p o w e r u s e i n d o r m i t o r i e s .K e yw o r d s :H L W 8032;e l e c t r i c e n e r g y a c q u i s i t i o n ;d o u b l e -c h a n n e l m e a s u r e m e n t 0 引 言随着社会发展和生活水平的提高,高校住宿条件不断改善,许多高校为学生在宿舍内安装了空调,高校集体宿舍的用电需求大幅增加㊂在集体宿舍用电管理中,保障用电安全是重中之重,现代化的管理方式可以有效提高用电管理的工作效率㊂学生在宿舍中使用电热壶㊁电吹风㊁电磁炉等宿舍违禁电器容易引发火灾,危害学生的人身安全,所以在高校统一配备的大功率电器(如空调等)正常运转的情况下保障用电的安全成为用电管理的重点和难点㊂基于H L W 8032功率计量芯片的双路电能测量系统针对现代高校宿舍的用电特点,实现了集体宿舍智能化用电管理,保障了学生的用电安全㊂1 总体设计结合现在高校集体宿舍的用电特点,本系统以实现双路信号独立采集和控制为目的,将每间宿舍内的空调和其他负载设计为独立线路分别进行电能管理和监测㊂总体图1 总体框架设计图设计框架如图1所示㊂电能测量和控制系统由主控制模块㊁电能计量模块㊁智能断电模块㊁屏幕显示模块等组成,并可根据实际需要扩展其他功能模块,以实现整个公寓中各宿舍的电量信息采集㊁自动识别违禁电器并断电保护以及特定时间段功率控制等用电安全管理功能㊂系统显示屏幕显示各路负载的功率㊁电压㊁电流㊁使用电能总量,方便查看宿舍内各路负载电能使用情况,有助于用电管理和用户查询㊂2 硬件设计系统使用电能计量芯片H L W 8032进行电能采集,H L W 8032芯片通过内部集成的模/数转换器将电流值和电压值模拟量转换为数字量输出,通过光电耦合电路隔离后与M C U 进行通信㊂M C U 通过公式计算出电压有效值㊁电流有效值和有功功率值的大小㊂主控制模块选用宏晶科技有限公司生产的T C 8A 8K 64S 4A 12,该单片机无需外部晶振和外部复位,拥有12位15通道高速A D C ,内部有22个中断源,4级中断优先级,具有存储单元㊁时钟电路㊁硬件复位电路㊁数/模转换电路等硬件资源,其电路结构简单㊁易开发㊁生产成本低㊂该芯片提供4路U A R T 串行接口,可获得串行通信接口,与显示屏进行通信㊂T C 8A 8K 64S 4A 12对采集的电能数据进行处理,G P I O 口输出不同的电平控制继电器的吸合来控制电路切与闭合,判断控制各路负载的电路通断㊂显示屏幕通过R S 232串口与主控制模块T C 8A 8K 64S 4A 12通信,读取电能表数据并显示㊂基于H L W 8032的双路电能测量与控制系统连接图如图2所示㊂图2 系统连接图2.1 电能计量模块系统电能计量模块使用高精度的电能计量芯片H L W 8032,该芯片精度可达2%,具有免校准功能,能够测量线电压和电流,采集负载电路参数,并计算有功功率㊂该芯片内部集成了两个模/数转换器和一个高精度的电能计量内核,提供一个U A R T 接口,采用异步串行通信方式,用两个单向引脚进行数据通信㊂电流信号通过锰铜电阻采样后接入到H L W 8032,电压信号通过电阻网络后输入到H L W 8032㊂H L W 8032芯片I P 和I N 引脚与采样电阻相连,将获取的电流信号通过芯片内部的A D C 转换为M C U 可读取的电流值㊂P F ㊁T X引脚直接与M C U 相连,M C U 读取采集到的设备信息,通过公式计算出电压有效值㊁电流有效值和有功功率值的大小㊂电能计量模块原理图如图3所示㊂图3 电能计量模块原理图2.2 智能断电模块为了保障用电安全,学校往往规定电热壶㊁电吹风㊁电饭锅等电器为宿舍禁用电器㊂对于使用空调的宿舍,需要将空调电路负载和其他电器负载进行区分识别恶性负载㊂这些电器类似于纯抗阻负载,可用功率因数法进行识别㊂当纯抗阻负载工作时,功率因数约等于1[2]㊂对于类似纯抗阻负载,根据功率因数可对危险电器进行判别㊂空调等大功率电器电路可以通过设置电路的最大功率㊁最大电流来进行恶性负载检测㊂当功率㊁电流超过设置值时,对电路进行断电处理㊂当发现违规用电现象后,应立即进行断电处理进行保护㊂继电器是具有隔离功能的自动开关元件,依据M C U 的G P I O 口输出电平控制继电器的吸合来图4 继电器控制电路图控制电路㊂继电器控制电路如图4所示,M C U 输出低电平时,三极管Q 1导通,继电器R L 1触点吸合;M C U 输出为高电平时,三极管Q 1断开,继电器R L 1断电断开,实现对电路的控制和保护㊂2.3 隔离通信模块H L W 8032提供U A R T 接口,实现与M C U 的数据通信㊂T X 引脚从H L W 8032发送数据,R X 引脚从M C U 接收数据㊂由于电能计量芯片外接220V 电源,系统使用光图5 光电耦合隔离电路图电耦合电路将HW L 8032输出进行强弱电隔离,实现隔离通信,电路原理图如图5所示㊂光耦隔离器实现信号单向传输,将M C U 与外界信号进行数字化电气隔离,可以提高系统的可靠性㊁稳定性,加强抗干扰能力[3]㊂3 软件设计3.1 系统软件设计系统开启后,各端口初始化,采集宿舍空调线路和其他负载线路的电量数据,电能采集模块将采集到的电流和电压数据传送到主控制模块,进行数据分析处理,并通过公式计算出电压㊁电流和功率值㊂根据功率因数判断是否存在安全隐患或使用违规电器㊂若功率值接近于1,继电器断开,电路断开;否则,将电量数据信息进行传送,在屏幕显示㊂系统程序设计流程图如图6所示㊂3.2 电量采集模块软件设计H L W 8032提供一个U A R T 接口,T X 引脚用于从H L W 8032发送数据,数据以低位(L S B )优先发送,R X引图6 系统程序设计流程图脚用于接收来自微控制器的数据,可与外部M C U 进行数据通信[4]㊂主控制M C U 串口R X 引脚与H L W 8032的T X 引脚相连读取采集到的信息,通过计算得到电路的电流值㊂电能计量模块连接示意图如图7所示㊂电量数据采集测量中断服务程序流程图如图8所示㊂图7电能采集模块连接示意图图8 电量数据采集测量中断服务程序流程图H L W 8032每发送一次完整数据为24字节,从寄存器1(S t a t e R E G )开始发送,到寄存器11(C h e c k S u m R E G )结束,一组数据共11个寄存器,24字节数据㊂H L W 8032的U A R T 接口以4800b ps 的固定频率工作,发送数据的间隔时间为50m s [4]㊂M C U 通过串口读取到H L W 8032的寄存器数据后,根据式(1)~式(3)可得出电压㊁电流和功率值㊂有效电压=电压参数寄存器电压寄存器ˑ电压系数ˑ1000(1)有效电流=电压参数寄存器电压寄存器ˑ电流系数ˑ0.001(2)有功功率=电压参数寄存器电压寄存器ˑ电流系数ˑ电压系数(3)地址,只有在需要时才会将函数拷贝到内存㊂因此,使用期间发现问题和不足时,只需要用新的动态库覆盖旧的动态库即可,不需要复杂的操作,方便后期的移植㊁更新和维护㊂4 测试结果使用上文提出的方法在系统内进程数量正常时进行测试,根据后台打印信息来查看应用程序所得到的温度值,结果如图4所示㊂图4 测试结果此次测试在C P U 负载50%左右的情况下,每3秒采集一次温度㊂由结果可以看出,在读数发生错误时,会将上一次读到的温度打印出来,交给应用程序,解决温度的跳变问题,使得用户的使用体验更佳㊂5 结 语此方法可以有效解决偶尔出现的温度跳变问题,在C P U 负载不超过70%的情况下可以保证98%的正确率,并且采用动态库的方式便于发现B U G 之后的修改维护问题,减少应用程序的代码冗余㊂但是仍然存在一些问题,在C P U 繁忙时,很难保证读到的基准值是正确的,有可能会导致读到的两个基准值都是错误的,从而使得后面所上报温度全部为错㊂对于此问题,打算在程序中加入自动纠错处理,在错误数超过一定情况下重新进行初始化来调整基准值,保证基准值是正确的,并且可以对程序进行部分优化,使得在读温度时减少C P U 的占用率以提高整体工作效率[3]㊂参考文献[1]王腾飞.对计算机嵌入式实时操作系统的研究及分析[J ].科技创新与应用,2020(36):6667.[2]李欣,白兴武.基于L i n u x 的嵌入式实时操作系统任务调度算法优化[J ].自动化与仪器仪表,2020(9):4851.[3]王博文.单总线通信技术在手持报警仪调校中的应用[J ].计算机与现代化,2019(8):5762.张旭伟(工程师),主要从事系统测试方面的研究㊂通信作者:张旭伟,w h y w h yk i s s s @s i n a .c o m ㊂(责任编辑:薛士然 收稿日期:2021-01-25)4 系统连接实物图基于H L W 8032的双路电能测量与控制系统连接实物图如图9所示㊂图9 系统连接实物图5 结 语本设计针对安装空调的高校集体宿舍进行独立双路电能采集和控制,可对宿舍中的空调专线控制,或对特定时段进行功率控制,可灵活管理用电㊂选用S T C 8A 8K 64S 4A 12芯片和H L W 8032电能计量芯片,具有测量精度高㊁稳定性强和M C U 通信电路简单等特点,可以保障用电安全,智能节能用电,提高管理效率㊂参考文献[1]江苏国芯科技有限公司.S T C 8系列单片机技术参考手册[E B /O L ].[202102].h t t p ://w w w.s t c m c u .c o m.[2]赵晓阳.学生公寓防限电装置及违规负载的识别[J ].科技创新与应用,2015(8):3940.[3]陆泉森,李军,鲍鸿.光耦隔离技术在智能测控系统中的应用[J ].机械与电子,2008(2):5356.[4]合力为科技.H L W 8032用户手册,2019.王大珅(硕士研究生),主要研究方向为通信工程等㊂通信作者:王大珅,w d s @t m u .e d u .c n㊂(责任编辑:薛士然 收修改稿日期:2021-02-03)。
三相电能计量芯片 400hz -回复
三相电能计量芯片400hz -回复什么是三相电能计量芯片？三相电能计量芯片是一种用于测量和计量三相电能的硅芯片。
它通常被嵌入到电能表或智能电网系统中，用于测量三相电能的功率和使用情况。
这些芯片可提供准确的电能计量功能，以确保有线电网和电力系统高效运行。
为什么需要三相电能计量芯片？在现代电力系统中，三相电能计量非常重要。
在家庭、工业和商业用电领域，大多数电设备和机器都使用三相电能供电。
因此，准确测量和计量三相电能对于合理分配电力资源、控制用电成本以及维持电力系统高效运作至关重要。
三相电能计量芯片可以提供准确的测量结果，帮助电力公司和用户监测和管理电能使用。
三相电能计量芯片的工作原理是什么？三相电能计量芯片通常采用电流互感器和电压互感器进行测量。
通过将电流互感器与电力系统的电流回路相连，可以测量各个相位的电流。
同时，通过将电压互感器与电力系统的电压回路相连，可以测量各个相位的电压。
通过测量电流和电压，这些芯片可以计算得到功率、电能等重要参数。
在计量过程中，三相电能计量芯片还会考虑到功率因数、频率、相位等因素的影响。
它会根据这些因子，对电流和电压进行合理的调整和校正，以确保测量结果的准确性。
计量芯片通常还具有存储和通信功能，可以将测量结果传输到后台系统进行分析和管理。
三相电能计量芯片在400Hz电力系统中的应用？400Hz电力系统主要用于航空航天和军事应用，特别是飞机和舰船。
传统的50Hz或60Hz电力系统在这些应用中，由于体积和重量的限制，无法满足需求。
400Hz电力系统则由于频率高，电场强度小，能够提供更高的功率密度，因而更适合这些特殊应用。
在400Hz电力系统中，三相电能计量芯片的应用非常重要。
它们可以准确测量和计量电能的使用情况，帮助飞机和舰船运营者掌握能源消耗，进行能源管理和优化。
通过这些芯片提供的准确数据，操作人员可以更好地了解电能使用，控制功率需求，提高系统效率，延长设备寿命，并确保电力系统的稳定供电。
电能计量芯片汇总
电能计量SA9904B,1引言新型集成芯片不仅精确度高，而且硬件软件设计简单性价比高1引言新型集成芯片不仅精确度高，而且硬件软件设计简单、性价比高。
着重介绍SA9904B，ATT7026A及CS54633种三相电能计量芯片的工作原理，比较其性能指标，为合理选择电能芯片提供了有力的帮助。
2电能计量芯片SA9904B是南非微电子系统有限公司设计开发的一种电能计量芯片，ATY7026A是珠海炬力集成电路设计有限公司开发的电能计量芯片，CS5463是美国CRYSTAL公司推出的带有串行接口的单相双向功率／电能计量集成电路芯片。
这三者都用于三相多功能电能计量，均适用于三相三线制的具有50Hz 或60Hz标准频率的电网，支持电阻网络校表和软件校表两种方式。
由于电能计量、参数测量和数据读取是电能芯片的核心部分。
下面主要从有功计量、无功计量、视在功率／电能计量、有效值测量、中断和SPI接口6个方面介绍芯片原理。
2．1SA9904B简介SA9904B有20个引脚，PDIP封装，12个元暂存器。
SA9904B包含9个代表各相的有功电能、无功电能与电源电压的24位元暂存器。
第10个24位元暂存器代表任何有效相位的市频，包含3个位址以保存与SA9604A的兼容性。
3个位址的任何其一可用于存取频率暂存器。
每相位的有功与无功功率被积存于24位元暂存器。
被测电路的电能或功率不直接提供给用户，但是可以通过公式计算。
计算每相的有功或无功电能：电能每计数=(VRATED×IRATED)／320 000；计算每相的有功或无功功率：功率=VRATED×IRATED×N／INTTIME／320 000。
其中：VRATED为电表的额定电源电压，IRATED为电表的额定电源电流，N=相继读数间的暂存器数值差数(△值)，INTTIME为相继读数间的时间差值(单位为秒)。
若要求合相有功电能，只能通过程序对三相有功电能求和，或通过有功功率脉冲输出F50计数。
电能计量芯片原理芯片实现及校表-概述说明以及解释
电能计量芯片原理芯片实现及校表-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述电能计量芯片在现代电力系统中扮演着至关重要的角色，它是实现电能计量功能的核心部件。
本文将重点介绍电能计量芯片的原理、实现过程以及校表方法。
通过对这些内容的深入探讨，我们可以更好地理解电能计量芯片的工作原理和应用技术，为电力系统的安全稳定运行提供有力支撑。
同时，本文也将展望电能计量芯片在未来的发展方向，为读者提供更多的思路和启发。
希望通过本文的阐述，读者可以深入了解电能计量芯片的重要性，从而为相关领域的研究和应用提供参考和指导。
1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将介绍本文的概述、文章结构和目的。
在正文部分，将详细介绍电能计量芯片的原理、芯片实现过程以及校表方法。
最后在结论部分，将对本文的内容进行总结，展望电能计量芯片的应用前景，并得出结论。
整体结构清晰，逻辑性强，有助于读者全面理解电能计量芯片的相关知识。
1.3 目的目的部分的内容应该是明确指出本文的写作目的，即为读者介绍电能计量芯片的原理、实现过程和校表方法，帮助读者更全面了解该领域的知识。
通过本文的详细阐述，读者可以对电能计量芯片的技术背景、实现原理和校表方法有一个清晰的认识，进而促进相关领域的研究发展和应用推广。
2.正文2.1 电能计量芯片原理电能计量芯片是一种集成电路芯片，用于实现电能计量的功能。
其工作原理主要分为三个部分：输入信号采集、信号处理和数据输出。
首先，电能计量芯片通过采集电流和电压信号，并经过放大电路放大信号，然后通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号。
这些数字信号表示了电流和电压的实际值，并且经过一系列处理后得到了有关电能的计算数据。
其次，经过信号处理后的数据将进一步由电能计量芯片的内部逻辑电路进行处理。
内部逻辑电路主要包括数据存储器、运算单元、时钟信号生成器等部分。
这些部件相互配合，根据电能计量的算法进行数据处理和运算，最终得到电能的计量结果。
一款多功能电能计量芯片简介CS5463
PS:在交流电路中
有功功率
电阻元件上所消耗的功率叫做有功 功率。
无功功率
电感或电容元件与电源之间进行能 量交换的振幅值叫做无功功率。
视在功率
电压与电流的直接乘积叫做视在功 率。
CONTENTS
1 CS5463芯片概述 2 引脚及内部功能结构 3 工作原理与应用特点 4 典型应用电路 5 国内外产品简介 6 小结
串行时钟输入端 串行数据输出端 片选 模式选择 差分电压正输入端 差分电压负输入端 参考电压输出端 参考电压输入端
图1 CS5463引脚排列图
13脚AGND： 14脚 VA+: 15脚IIN-: 16脚IIN+: 17脚PFMON: 18脚E3: 19脚RESET: 20脚INT: 21脚E1: 22脚E2: 23脚SDI: 24脚XIN:
模拟电源：模拟电源发出的是模拟信号。
数字电源与模拟电源的区别：主要是控制与通信部分。在简单易用、参数变更要
求不多的应用场合，模拟电源产品更具优势，因为其应用的针对性可以通过硬件固话来实现。 而在可控因素较多、实时反应速度更快、需要多个模拟系统电源管理的、复杂的高性能系统 应用中，数字电源则更具优势。
信息工程学院E211实验室
CS5463的分析及应用
汇报人：李贵玉 汇报时间：2017/9/28
CONTENTS
1 CS5463芯片概述 2 引脚及内部功能结构 3 工作原理与应用特点 4 典型应用电路 5 国内外产品简介 6 小结
什么是CS5463?
SSOP （ Shrink SmallOutline Package）:即窄间 距小外型塑封。
两种无功计算方式 功耗<12mW 优化的分流器接口
N
电能计量芯片工作原理
电能计量芯片工作原理电能计量芯片是一种被广泛应用于电力系统中的集成电路芯片。
它具有高精度、低功耗、抗干扰能力强等特点，是实现电能计量和电量控制的重要工具。
本文将从电能计量芯片的工作原理方面进行详细介绍。
一、电能计量芯片的组成电能计量芯片主要由AD转换器、时钟、电量计数器、存储器、通信接口等多个模块组成。
其中，AD转换器是电能计量芯片的核心模块，负责将电能信号转换为数字信号。
电量计数器则用于记录电量计数值，存储器用于存储相关参数，通信接口用于与外部系统进行数据交互。
二、电能计量芯片的工作原理电能计量芯片的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 电压采样电能计量芯片首先需要对电网电压进行采样。
采样电压可以直接使用电网电压，也可以使用变压器进行降压处理后采样。
2. 电流采样电能计量芯片接着需要对电网电流进行采样。
采样电流可以通过变压器进行降流处理后采样，也可以通过电阻分压采样等方式进行。
3. 电量计算电能计量芯片根据采样到的电压和电流信号进行计算，得到电能计量值。
电能计量芯片可以根据不同的电能计量标准进行计算，如国际标准、国家标准等。
4. 数据存储电能计量芯片将计算出的电量数据存储于存储器中。
存储器可以是RAM、EEPROM等。
5. 数据传输电能计量芯片可以通过串口、I2C等通信接口与外部系统进行数据传输。
外部系统可以是计算机、微控制器等。
三、电能计量芯片的优点电能计量芯片具有以下优点：1. 高精度：电能计量芯片采用AD转换器进行信号采样，精度高，可靠性好。
2. 低功耗：电能计量芯片功耗低，适合于长时间工作。
3. 抗干扰能力强：电能计量芯片采用数字信号处理，抗干扰能力强。
4. 体积小：电能计量芯片采用集成电路制造技术，体积小，易于集成。
四、电能计量芯片的应用电能计量芯片广泛应用于电力系统中，如智能电表、电子式电能表、电力质量监测仪等。
随着电力系统的发展，电能计量芯片的应用范围将会越来越广泛。
电能计量芯片是电力系统中非常重要的集成电路芯片。
BL0972 交 直流电能计量芯片 数据手册 V1.0说明书
BL0972交/直流电能计量芯片数据手册V1.0目录1、产品简述 (5)2、基本特征 (6)2.1主要特点 (6)2.2系统框图 (7)2.3管脚排列（TSSOP20） (7)2.4性能指标 (8)2.4.1电参数性能指标 (8)2.4.2极限范围 (9)3、工作原理 (10)3.1电流电压波形产生原理 (10)3.1.1PGA增益调整 (10)3.1.2相位补偿 (11)3.1.3通道偏置校正 (11)3.1.4通道增益校正 (12)3.1.5电流电压波形输出 (12)3.2有功功率计算原理 (13)3.2.1有功波形的选择 (14)3.2.2有功功率输出 (14)3.2.3有功功率校准 (14)3.2.4有功功率的防潜动 (15)3.2.5有功功率小信号补偿 (15)3.3有功能量计量原理 (16)3.3.1有功能量输出 (16)3.3.2有功能量输出选择 (16)3.3.3有功能量输出比例 (17)3.4电流电压有效值计算原理 (17)3.4.1有效值输出 (18)3.4.2有效值输入信号的设置 (18)3.4.3有效值刷新率的设置 (18)3.4.4电流电压有效值校准 (19)3.4.5有效值的防潜动 (19)3.5快速有效值检测原理 (20)3.5.1快速有效值输出 (20)3.5.2快速有效值输入选择 (21)3.5.3快速有效值累计时间和阈值 (21)3.5.4电网频率选择 (21)3.5.5快速有效值超限数据保存 (22)3.5.6过流指示 (22)3.5.7继电器控制 (22)3.6温度计量 (23)3.7.1线周期计量 (23)3.7.2线频率计量 (23)3.7.3相角计算 (24)3.7.4功率符号位 (24)3.8故障检测 (25)3.8.1过零检测 (25)3.8.2峰值超限 (25)3.8.3线电压跌落 (26)3.8.4过零超时 (27)3.8.5电源供电指示 (28)4、内部寄存器 (30)4.1电参量寄存器（只读） (30)4.2校表寄存器（外部写） (30)4.3OTP寄存器 (32)4.4模式寄存器 (33)4.4.1 MODE1寄存器 (33)4.4.2 MODE2寄存器 (33)4.4.3 MODE3寄存器 (34)4.5中断状态寄存器 (34)4.5.1 STATUS1寄存器 (34)4.5.2 STATUS3寄存器 (34)4.6校表寄存器详细说明 (34)4.6.1 通道PGA增益调整寄存器 (34)4.6.2 相位校正寄存器 (35)4.6.3 有效值增益调整寄存器 (35)4.6.4 有效值偏置校正寄存器 (36)4.6.5 有功小信号补偿寄存器 (36)4.6.7 防潜动阈值寄存器 (36)4.6.8 快速有效值相关设置寄存器 (37)4.6.9 过流报警及控制 (38)4.6.11 能量读后清零设置寄存器 (39)4.6.12 用户写保护设置寄存器 (39)4.6.13 软复位寄存器 (39)4.6.14 通道增益调整寄存器 (40)4.6.15 通道偏置调整寄存器 (40)4.6.16 有功功率增益调整寄存器 (40)4.6.17 有功功率偏置调整寄存器 (41)4.6.20 CF缩放比例寄存器 (41)4.7电参数寄存器详细说明 (42)4.7.1 波形寄存器 (42)4.7.2 有效值寄存器 (42)4.7.3 快速有效值寄存器 (42)4.7.7 电能脉冲计数寄存器 (43)4.7.8 波形夹角寄存器 (44)4.7.9 快速有效值保持寄存器 (44)4.7.11 线电压频率寄存器 (44)5、SPI通讯接口 (45)5.1概述 (45)5.2工作模式 (45)5.3帧结构 (45)5.4读出操作时序 (46)5.5写入操作时序 (47)5.6SPI接口的容错机制 (48)6、典型应用图 (49)7、封装信息 (50)1、产品简述BL0972是一颗内置时钟的单相交/直流电能计量芯片。
电子式电能表工作原理
电子式电能表工作原理目前大多应用单相电子式电能表，其中采用步进式马达推动计数器工作，请问电流经取样后是如何使之与步进式马达的推动成正比的？另外有谁知道它所用的集成电路ADE7755的引脚功能？也望一并提供。
ADE7755 V/F转换器，即电压频率转换器。
ADE7755是用于电能计量设备上的芯片，它将有功功率的信息以频率的形式输出。
有功功率由电流、电压两个通道的信号乘积后经低通滤波得到,最后经V－F转换，以频率的形式从F1、F2管脚输出,同时CF管脚输出高频信号，用于电表的校正，F1、F2输出信号可以直接驱动步进电机。
芯片应用了过采样ADC和DSP相结合的技术，对温度的敏感度很低，即使在很恶劣的温度条件下也能维持高测试精度。
由于片内设计有抗混叠滤波器，最大程度地减小了片外滤波器的要求，使得片外一阶R－C滤波器的－3dB转折频率可以扩展到100KHz，这样不仅减小了滤波器中电阻、电容值，同时也大大减小了电阻、电容的精度要求。
电流通道的可编程放大器（PGA）可提供1/2/8/16倍4种不同的增益，适合于不同的锰铜采样电阻的场合。
由于电流、电压通道采用几乎完全一致的电路（唯一的区别就是电流通道有4种不同的增益，而电压通道只有单位增益），使得由芯片本身引起的电压、电流通道间的相位匹配误差可忽略不计。
片内设计有电源电压检测电路，当电源电压降低到80％VDD时，芯片自动复位，检测电路的检测阈值设计有100mV的滞回电压区间，避免了电源电压上的起伏噪声而引起的反复复位电子电度表功率表工作原理及窃电当电度表接入被测电路后，被测电路电压U加在电压线圈上，在其铁芯中形成一个交变的磁通，这个磁通的一部分ΦU由回磁极穿过铝盘到回到电压线圈的铁芯中；同理，被测电路电流I通过电流线圈后，也要在电流线圈的U形铁芯中形成一个交变磁通Φi，这个磁通由U形成铁芯的一端由下至上穿过铝盘，然后又由上至下穿过铝盘回到U形铁芯的另一端。
电度表的电路和磁路如图6-3所示，其中回磁板4是由钢板冲制而成的，它的下端伸入铝盘下部，与隔着铝盘和电压部件的铁芯柱相对应，以便构成电压线圈工作磁通的回路。
上海贝岭BL0930E内置晶振单相电能计量芯片说明书
版本更新说明◆ 管脚与框图VDD V2P V2N V1N V1P GND VREF SCFS1CFF2F1S0G NCSCF S1S0REVP CF F1F2VREFGSOP 16 BL0930E 系统框图◆极限范围本产品具有ESD保护电路，管脚的ESD防护在HBM模式时≥2000V,MM模式≥200V；在使用时应当采取适当的ESD防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。
◆电参数1) 常温电特性Ib=5AC=14Vv=±110mV,V(I)=2mV,cosϕVv=±110mV,V(I)=2mV,cosϕ=-1指标说明1)非线性误差%BL0930E的电压通道输入固定Pin3,pin2之间交流电压Vv为110mV,功率因数cosϕ=1,Pin5与Pin4之间电压Vi在对应与5%Ib~800%Ib范围内，任何一点输出频率相对于Ib点的测量非线性误差小于0.1%eNL%＝[（X点误差%-Ib点误差%）/(1+Ib点误差%)]*100%2)防潜阈值典型情况下，CF输出所代表的最小功率为满量程输出的0.0017%，对于低于该阈值的功率，不输出计量脉冲。
3）正负输入功率指Pin3-Pin2间的电压采样信号V(V)与Pin5-Pin4间的电流通道输入信号V(I)乘积V(V)*V(I)*cosϕ的符号, 大于零为正功,小于零为负功。
4)正、负向有功功率误差%在相等的有功功率条件下，在V(V)=±110mV、V(I)对应Ib（5A）点，BL0930E测得的负向有功功率与正向有功功率之间的相对误差：eNP%=|[(eN%-eP%)/(1+eP%)]*100%|eP%:正向有功功率误差；eN%:负向有功功率误差。
5）电源监控电路检测电平（掉电检测电平）片内电源监测电路检测电源变化情况，当电源电压低于4伏左右时，内部电路被复位。
当电源电压超过该值时，电路恢复工作在正常状态。
时序特性（VDD =5V，GND= 0V，使用片内基准电压源，片内晶振时钟CLK，温度-40~+75︒C）注意：以上技术指标随以后设计及工艺的改变会有所变化，请随时关注最新的技术规范。
电能计量芯片的设计与实现
电能计量芯片的设计与实现在现代社会中，电力已成为人们生活中不可或缺的一部分。
为了更好地管理和使用电力资源，电能计量技术应运而生。
而电能计量的关键在于测量，而测量的关键在于芯片。
本文将探讨电能计量芯片的设计与实现。
一、电能计量芯片的基本原理电能计量芯片的基本原理是根据电力的特性进行运算和测量。
电力是由电荷带电产生电场而形成的电场能量，其大小和方向由电场的强度和方向决定。
以交流电为例，电能计量芯片需要测量的是电压和电流的交互作用，即功率。
功率可以表示为P=UIcosθ，其中P为功率，U为电压，I为电流，θ为电压和电流之间的夹角。
因此，电能计量芯片需要测量的参数包括电压、电流和功率因数。
二、电能计量芯片的设计流程1.确定需求：首先需要确定电能计量芯片需要测量的参数，包括电压、电流、功率因数等。
2.选型：根据需求选择适合的芯片，包括传感器、放大器、运算放大器等。
3.设计原理图：根据选型结果设计原理图，包括接口电路、传感器电路、计算电路等。
4.布局PCB：将原理图转换为实际的电路板布局，包括电路板大小、组件放置等。
5.制作电路板：将电路板制作出来，包括切割、印刷等。
6.调试：对电路板进行调试，包括供电、信号接口、测试结果等。
7.软件开发：对电路板进行软件开发，包括数据处理、显示等。
三、电能计量芯片的实现1.传感器：传感器是电能计量芯片的核心组件，能够将电压和电流转换为电信号进行测量。
通常采用的传感器包括霍尔传感器、电流互感器等。
2.放大器：放大器能够放大传感器传回的电信号，以便进一步进行运算。
3.运算放大器：运算放大器能够对放大后的电信号进行运算，如相乘、相减等。
4.ADC：模数转换器（ADC）能够将模拟信号转换为数字信号，以便进行数字处理。
5.微处理器：微处理器能够对数字信号进行计算、显示等。
四、电能计量芯片的应用电能计量芯片广泛应用于家庭用电计量、工业自动化、智能建筑等领域。
在家庭用电计量中，电能计量芯片可用于实时监控电能消耗，以便进行能源节约。
电能计量芯片工作原理
电能计量芯片工作原理1. 概述在现代社会中，电能计量是电力领域的基础工作之一，而电能计量芯片则是实现电能计量的核心组成部分。
本文将详细探讨电能计量芯片的工作原理。
2. 电能计量芯片结构电能计量芯片通常由以下几个主要部分组成：2.1 电压采样电路电压采样电路用于测量电路中的电压信号，通常采用分压电路将高电压信号降低到芯片可处理的范围，并通过模拟转换电路将模拟信号转换为数字信号。
2.2 电流采样电路电流采样电路用于测量电路中的电流信号，通常采用电流变送器将电流信号变换为与电压信号相似的电压信号，并通过模拟转换电路将模拟信号转换为数字信号。
2.3 能量积分电路能量积分电路用于对采样得到的电压和电流信号进行积分运算，计算出电路中的能量消耗。
该部分通常包括运放、积分器和放大器等电路。
2.4 数字信号处理电路数字信号处理电路用于对采样得到的数字信号进行处理和运算，包括数字滤波、数值计算和数据存储等功能。
该部分通常包括微处理器、存储器和接口电路等组成。
3. 电能计量芯片工作原理电能计量芯片的工作原理可以分为以下几个步骤：3.1 电压采样首先，电能计量芯片通过电压采样电路对电路中的电压信号进行采样处理，得到相应的数字电压信号。
3.2 电流采样接着，电能计量芯片通过电流采样电路对电路中的电流信号进行采样处理，得到相应的数字电流信号。
3.3 能量积分然后，电能计量芯片将采样得到的电压和电流信号输入能量积分电路，进行能量积分运算。
积分的结果表示电路中的能量消耗。
3.4 数字信号处理最后，电能计量芯片将能量积分的结果输入数字信号处理电路，进行进一步的数字滤波、数值计算和数据存储等处理。
通过这些处理，可以得到更精确的电能计量结果。
4. 电能计量芯片的应用电能计量芯片广泛应用于电力领域，如智能电表、电力监测系统和电力管理设备等。
它在实际应用中具有以下几个优势：4.1 高精度电能计量芯片采用了先进的信号处理技术，具有较高的精度和稳定性，可以准确计量电能的消耗。
单相计量芯片工作原理
单相计量芯片工作原理
单相计量芯片是用于进行电能计量的电子芯片，其工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 采集电流信号：芯片通过引入电流变送器，将待测电流信号转换为适合芯片处理的电压信号。
变送器通常采用电感式电流变送器，将电流信号与电感进行耦合，形成输入触头。
2. 采集电压信号：芯片通过引入电压变压器，将待测电压信号转换为适合芯片处理的电压信号。
变压器通常采用电容式电压变送器，将电压信号与电容进行耦合，形成输入触头。
3. 幅频特性校正：由于变送器和变压器等元件的特性，会导致输入信号的幅频特性变化，需要通过幅频特性校正电路对信号进行补偿，使得输入信号具有稳定的幅频特性。
4. 信号调理：芯片对采集到的电流信号和电压信号进行放大、滤波等处理，以提高测量精度和抗干扰性能。
同时还会对电流和电压信号进行采样处理，并进行相位校正，确保信号的准确性。
5. 互感器抽取和相位校正：单相计量芯片在进行电能计量时需要抽取互感器的信号，并进行相位校正，确保电流和电压信号的相位一致，以提高测量精度。
6. 输出电能计量结果：根据采集到的电流信号、电压信号以及互感器的抽取和相位校正，单相计量芯片通过一定的算法计算
得出电能计量结果。
这些计量结果会通过芯片的输出接口，以数字信号或模拟信号的形式输出，供用户使用。
通过以上步骤，单相计量芯片能够准确地计量电能消耗，实现对电能的有效管理和控制。
双通道、带漏电检测的高精度电能计量芯片HLW8112
双通道、带漏电检测的高精度电能计量芯片HLW8112物联网的英文名称为“Internet of things ”，顾名思义，就是“物物相连的网络”，它通过传感器、控制器等设备按照协议把任何物品相连接，从而实现信息交换和通讯。
据预测，未来5年，差不多所有人们能够看见的东西都将被纳入物联网，合力为科技一直专注于电“计量”领域的产品研发，此次继HLW8012和HLW8032产品之后，又推出一款新型计量芯片HLW8110/HLW8112，可以满足不同用户在细分场合的性能要求。
应用场景HLW8112适用于WIFI 插座、计量电表、LED 路灯、充电桩、智能家电和PDU 设备等领域。
Metering meter电表Charging pile充电桩PDU equipmentPDU 设备Wifi Plug智能插座LED LampLED 路灯Smart home equipment智能家电1 IAP IAN CFIBPHLW8112SSOP1623413141516IBN 5VP 6789101112HLW8112 --- 漏单检测功能、双路测量、中断输出HLW8112采用SSOP16封装，可以在3.3V 和5V 两种电源下工作，可选UART 或SPI 输出方式，最小测量电流4mA 。
HLW8112具有A 和B 两路通道，B 通道可以用作漏电检测通道，当漏电时，可以通过中断输出口进行快速响应。
HLW80122014.01HLW80322016.12HLW81102018.2•SOP8封装•工作电压：5V •单路测量通道•内置振荡器•通讯方式：高频脉冲•最小测量电流：30mA•SOP8封装•工作电压：5V •单路测量通道•内置振荡器•通讯方式：UART •最小测量电流：30mA•SOP8封装•工作电压：3.3V/5.V •单路测量通道•内置振荡器•通讯方式：UART,速率可调•过零检测•过载检测•最小测量电流：4mAHLW81122018.2•SOP8封装•工作电压：3.3V/5.V •双路测量通道•内置振荡器•通讯方式：UART/SPI •过零检测，中断输出•过载检测，中断输出•漏电检测，中断输出•最小测量电流：4mAHLW8112典型原理图上图是HLW8112的应用电路，A通道用于检测负载设备的功率、电压、电流和用电量，通过UART或SPI接口传输数据至MCU，通过INT1引脚对过载和过压等异常状态进行指示。
计量芯片原理(钜泉光电)0903 v0.1
• 利用温度传感器改善温度影响量
– 芯片自带的温度传感器精度不会太高 – 需要整表的温度系数一致性好（温度系数可以很大； 一致性不好时，则需要针对不同的样表做多点校正， 工作量太大）
• 选用更好的元器件
– 外围选用温度系数更好的元器件 – 0.2s表采用外接温度系数更好的VREF
HiTrend Technologies Proprietary and Confidential
计量芯片原理 --兼谈国标对芯片的要求
钜泉光电科技 mxzhang@
2009-03
HiTrend Technologies Proprietary and Confidential
试图解释：
• 计量原理正确吗？
– 能量、功率、有效值的算法正确性
• 国标影响量怎样满足？
HiTrend Technologies Proprietary and Confidential
温度影响量
• 温度影响量是芯片及外围的温度系数共同作用的 结果
– 两者的影响相同，则影响量很大；反之，则影响很小
• 芯片的温度系数主要影响VREF，进而使ADC采 到的数据发生改变
– 1mv的变化对精度的影响为0.08%（2.5v VREF) – 30ppm时，-40~80摄氏度VREF变化9mV，影响误差的 变化为0.7%；相当于每度变化0.006% – 国标要求为每度0.03%（0.5s）
HiTrend Technologies Proprietary and Confidential
功率算法流程
电流
ADC
电压
LPF LPF
HPF 乘法器 HPF
LPF
ADC
采样
去除高频噪声 去除直流偏置
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电能计量芯片工作原理
电能计量芯片是一种用于测量电能消耗的微型芯片。
它通常被安装在
电表中，以实时监测和记录电力使用情况。
以下是电能计量芯片的工
作原理：
1. 采集电信号
电能计量芯片通过连接到主要的供电线路来采集电信号。
这些信号包
括电压和电流，它们随着时间的推移而变化，因此需要实时采集。
2. 数字信号处理
采集到的模拟信号被转换成数字信号，并传输到计算机处理器中进行
处理。
数字信号可以更容易地存储和处理，并提供更高的精度和可靠性。
3. 计算功率
通过对采集到的数字信号进行数学运算，可以计算出当前使用的功率。
功率是通过乘以当前流过线路上的电压和电流得出的。
4. 累积能量
为了获得消耗总能量，需要将功率与时间相乘并累加。
这个过程由芯片内部完成，并将结果存储在内部存储器中。
5. 显示结果
内部存储器中存储了累积能量值，可以通过显示屏或其他通讯接口传输给外部设备进行显示或记录。
总之，电能计量芯片通过采集电信号、数字信号处理、计算功率、累积能量和显示结果等步骤，实现了对电能消耗的测量和记录。