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电能计量芯片如何选型?

发表时间:2020-09-28

什么是计量芯片

计量芯片是测量交流电信号的一类芯片,因最早是使用于电表产品,所以在行业内也俗称电表芯片,它可以统计用电负载的用电量、测量用电负载的功率大小和电流大小,以及市电的电压。市电一般分为单相电和三相电,所以电表芯片有两大类,一类是单相计量芯片,一类是三相计量芯片。

随着近几年物联网行业的发展,许多智能产品除了增加无线通讯的功能外,在和市电使用相关的产品中,比如WIFI PLUG、充电桩、智能交通灯和火灾检设备等产品上面都增加了计量芯片,用于测量电能参数,因此电表芯片慢慢从工业应用产品走向了消费类应用产品。

计量芯片有哪些功能

计量芯片最基础的功能是测量用电量、功率大小、有效电流和有效电压,这是计量芯片最基础的测量功能。还有一些计量芯片除了基础的测量功能外,还可以测量功率因素、市电的线性频率、相角、过零点、视在功率等参数,这类计量芯片的功能比较多。下表是列举了几类计量芯片的参数:

微信截图_20200928113638.png现在要回到我们的产品本身,根据产品的定义,要选择合适的计量芯片。

要做一个什么样的产品

选定一款合适的计量芯片之前,我们要先知道我们需要设计一个什么样的产品,这个产品有哪些功能,需要用到计量芯片的哪些功能参数,才能实现这些功能。目前市面上的计量芯片一般都能满足产品的大部分功能,只需要我们关注几个细微的指标,就能够做出判断。

下面给出一个简单的方法,将产品的功能进行分解,然后根据这些功能进行反向寻找,找出合适的计量芯片。

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我们可以通过上面的顺序,对产品相关的指标进行分解。

1、刷新速率:是指产品需要的电量参数数据的更新速度;

2、最小测量电流值:产品需要可以测量的最小的电流是多少mA?

3、最小测量功率值:产品需要可以测量的最小的电流是多少W?

4、准确度:产品需要的精度偏差允许范围是多少,比如1%以内,2%以内,或5%以内?

5、电量测量范围:产品可以测量电压范围是,比如90V到265V?

6、是否需要校准?

校准是一个比较复杂的工序,有一些产品因为精度要求不高,比如不需要1%以内的精度,那么可以选用免校准的计量芯片。

7、通讯接口

根据MCU的资源,选用带有UART或SPI接的量芯片。

8、线性频率

如果对市电的线性频率进行测量,可以选用带有线性频率测量功能的计量芯片。

9、功率因素

如果对市电的线性频率进行测量,可以选用带有线性频率测量功能的计量芯片。

根据上面几条,我们大致可以缩小选型范围,找到合适的计量芯片。

来源:电子发烧友网  作者:电子小小胖

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