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电子式电能表专用芯片CS5460及其正在电测仪表中的利用

发布时间:2021-09-26 05:56:41
来源:乐鱼体育官网

  电力仪表

  先容了德国CIRRUS LOGIC公司推出的电子式电能表专用芯片CS5460的特色、限造方法、与输入信号微限造器的接口及其正在电测仪表中的操纵。

  近年来,电子式电能表正在国际、国内获得了赶疾推论。表洋很多IC厂家不失机遇地推出了各类电子式电能表专用芯片。目前,国内较为常用的单相电子式电能表芯片有德国CIRRUS LOGIC公司的CS5460、美国AD公司的AD7751和AD7755;三相电子式电能表专用芯片有美国ATMEL公司的AT73C500+AT73C501(AT73C502)等。它们的配合特色是:①高度集成(集成了ADC、电压基准、功率计较模块);高精度(丈量偏差多人幼于0.3%);②易接口(易于与微限造器或步进电机接口)。这些芯片为计划低本钱、高职能的电子式电能表供给了特地舆念的治理计划。

  值得幼心的是,正在这些专用芯片中,有少许不单或许丈量功率、电能,并且或许丈量电压、电流等其它电量,如CS5460、AT73C500+AT73C501(AT73C502)等。而很多电测仪表功用的达成都是以丈量功率、电能、电压、电流为底子的,如电力筑设交换阻抗测试仪、电力变压器归纳参数测试仪等。是以,假若拓展思绪,将这些电子式电能表专用芯片用于测仪表产物的开辟中,不单能够缩短产物开辟周期,并且能大大降低产物的职能。笔者就利用CS5460获胜地开辟出了多功用电量监测仪。

  ·或许丈量瞬时电压、瞬时电流、瞬时功率、电能、电压有用值和电流有用值;能完结电能/脉冲转换

  CS5460的功用限造是通过写号召字的方法达成的。这些8位长度的号召字蕴涵“启动转换”、“同步伐理”、“上电/暂停限造”、“掉电限造”、“校准限造和“寄存器读/写”等号召。CS5460内部有16个24位长度的用户可访谒的寄存器。对这些寄存器的访谒是按照填写正在“寄存器读/写”号召中的地点实行的。这些寄存器蕴涵“基础装备”、“电流、电压偏移校准”、“电流、电压增益校准”、“轮回计数值N”、“电能/脉冲转换标准”、“上次转换的电流、电压、功率瞬时值”、“前个计较周期的电能、电流有用值、电压有用值”、“时基校准”、“状况”、“结束樊篱”等寄存器。

  正在CS5460领受到“启动转换”号召(筑立为多计较轮回方法)后,电能寄存器和电压、电流有用值寄存器内的数据,每N(N值正在轮回计数寄存器中筑立)次A/D转换(等于一个计较周期)完毕后更新一次。而电压、电流、功率瞬时值寄存器内的数据,则每一次A/D转换完毕后便更新一次。应该幼心是:CS5460的状况寄存器中的“DRDY”(数据有用)位,正在每个计较周期(N次A/D转换完毕)后才置位,同时正在/INT引脚出现结束信号(当樊篱寄存器的“DRDY”位未被樊篱时),是以若让电压、电流、功率的瞬时值数据每更新一次就出现一个结束乞请,需将轮回计数寄存器的值N设为1.微限造器实行结束算是普通经过是:读CS5460状况寄存器→樊篱结束→实行结束办事收拾→将设施一读出的值写回CS5460状况寄存器(清状况位)→开结束→返回。

  CS5460的电畅达道可与低功耗分流器或互感器接口;电压通道可与阻笥分压器或互感器接口。其电畅达道的可编程增益放大器(PGA)的增益可设为10和50,区别对应于最大有用值为150mV和30mV的交换信号输入;电压通道的最大有用值输入为150mV。因为CS5460的∑-型模/数转换器采有过采样道理,对高频噪声有较强的控造八月,因此对输入信号无需实行杂乱的滤波器收拾(引入阻容滤波电道反而容易惹起相移)。

  图1是笔者正在课题中采用的模仿信号输入电流。正在图1中,PT为变比1:1的电流型电压互感器,CT为变比2000:1的电流互感器。取样电阻R1、R2、R5、R6的阻值由被测信号的最大值决计。经变换后的补测信号以差模电压的阵势接到CS5460的模仿信号输入端。因为互感器角差的影响,也许酿成输入信号的相移,使功率丈量的偏差增大。而CS5460拥有相位赔偿功用(可实行-2.4°至+2.5°的相位赔偿,步进0.34°),能够大大减幼互感器角差的影响。

  CS5460有四条串行接口线:/CS、SDI、SDO和SCLK。/CS为片选限造。


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