单相计量芯片工作原理
单相多费率电能表
单相多费率电能表是一种电能计量设备，它能够测量交流单相电路中的电能消耗，并按照不同的费率对电能进行计费。
与传统单相电能表相比，单相多费率电能表具有更高的精度和灵活性，能够适应不同的用电需求和电价结构。
单相多费率电能表的工作原理是基于电能计量芯片和微处理器的技术，通过测量电流、电压和功率因数等参数，计算出电能消耗量，并按照预设的费率对电能进行计费。
单相多费率电能表可以根据不同的时间段和用电负荷情况，设置不同的费率，例如峰时段、谷时段、平时段等，以实现电力资源的优化配置和用电成本的控制。
单相多费率电能表具有体积小、重量轻、安装方便等优点，广泛应用于居民、商业和工业用电计量领域。
同时，为了保障电能表的安全和可靠性，单相多费率电能表还具有防窃电、防短路、过载保护等安全措施。
总之，单相多费率电能表是一种高精度、灵活性强的电能计量设备，它可以满足不同用电需求和电价结构，实现电力资源的优化配置和用电成本的控制。
一种单向计量芯片BL0937的数字设计
1 引言近年来，随着智能家电、智能插座[1]、智能路灯[2]、智能 LED （发光二极管）等智能产品迅速发展和广泛应用，电能计量模块作为这些产品实现智能的基本组成部分，越来越受到人们的关注[3-9]。
电能计量模块能“感知”产品的真实状态：若没有功率，表示确认关闭；若有功率，表示确认仍在工作，还可以统计耗电量，检测当前电压、电流是否正常，摘要： 上海贝岭最新推出的简单单向计量芯片 BL0937，能给出电能脉冲，电压和电流有效值脉冲以及过流指示，在保证精度的前提下，具有体积小，功耗低，外围电路简单等优势，已得到客户的认可和好评。
从数字设计的角度，介绍该芯片是如何用简单的数字电路实现其优点的。
通过精简的数字算法和高效的硬件结构，在满足所要求的功能和性能前提下，硬件消耗和功耗都非常低，外围结构简单，成本低，非常适合插座表等智能产品中的简单电能计量。
关键词：电能计量 ；单向计量 ；插座表；过流检测中图分类号：TN402 文章编号：1674-2583(2017)08-0025-06DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2017.08.006中文引用格式：钟晓宇,王红美,袁文师.一种单向计量芯片BL0937的数字设计[J]. 集成电路应用, 2017, 34(8): 25-29.一种单向计量芯片 BL0937 的数字设计钟晓宇，王红美，袁文师（上海贝岭股份有限公司，上海 200233）Abstract: Simple two phase's metering chip BL0937 which is pushed out lately by Shanghai Belling Co. Ltd, can provide electrical pulse, RMS pulse of voltage and current, and over-current indication, which has some advantages of small size, low power and simple peripheral circuit based on the same precision. BL0937 has received recognition and high praise from the customer. From a digital design perspective，this article will describe how the chip achieves its advantages using a simple digital circuit . By digital algorithm streamlined and efficient hardware structure, the function and performance of the premise of meeting the requirements, hardware and power consumption would be lower, and periphery would have the advantages of simple structure and low cost, being very suitable for smart products such as socket in simple electric energy metering.Key words: electric energy metering, two Phase's Metering, socket meter, over-current detectionDigital Design for Simple Two Phase's Metering Chip BL0937ZHONG Xiaoyu, WANG Hongmei ,YUAN Wenshi( Shanghai Belling Co., Ltd, Shanghai 200233, China. )基金项目：工业和信息化部专项基金（0714-EMTC02-5378/4）新一代电网监测及新能源计量用全集成SoC芯片。
IC卡单相电子式预付费电能表应用技术分析
IC卡单相电子式预付费电能表应用技术分析摘要：电能是一种商品，电能计量装置则是一把秤，它的准确与否，直接关系到供用电双方的经济利益。
所以，我们应该及时应用先进的电能计量技术，提高电能计量的准确度，降低误差，做到公正合理计费。
关键词：电能表；机械表；电子表；性能；选用0前言电能计量是企业配电中的一项经常性管理工作，电能计量的准确与否，直接关系到供用电双方的经济利益。
所以，我们应该及时应用先进的电能计量技术，提高电能计量的准确度，降低误差，做到公正合理计费。
1、以往选用感应式电能表的原因以前居民单相电能表基本上都是采用感应式电能表。
单相全电子电能表虽然已经出现，但其价格相对于感应式电能表高出很多倍，企业投入很大。
且对于电子产品，在使用寿命、可靠性、售后服务方面人们也存在很多的顾虑和担忧，所有这方方面面，都制约了对电子电能表的进行推广使用。
2、单相全电子电能表发展简介在70年代，国外就已开始开发电子式电能表。
但由于受当时的电子技术水平制约，全电子电能表最先只是用于标准表。
全电子电能表最大的优点是准确度高，而机械的感应式电能表很难做到较高的精度。
所以实验室标准表很快都采用了全电子电能表。
在现场安装的电能计量表，由于当时电子表可靠性较差，对环境要求较高，价格高，它的准确度优势无法显现，一直很难和机械表竞争。
随着电子技术的迅猛发展，电子器件的性能在80年代有了质的飞跃，国外电子表的生产有了长足的进步。
我国90年代初研制出了电子表，随后有厂家开始批量生产。
目前国内研制生产专用集成电路的厂家近十家，品种很多。
原先担忧较大的可靠性和寿命问题，随着新器件的应用和实际运行经验的积累，也开始得到人们的认可。
近几年，单相全电子电能表的器件选择和工艺控制基本成熟，产品的质量、生产规模和服务能力都有了质的飞跃，价格方面也达到了合理的水平。
这时在企业推广使用全单相电子电能表，风险降到了最低。
3、单相全电子电能表的原理简介和特点分析单相全电子电能表功能单一。
单相智能电表表硬件原理
单相表硬件原理简述一、硬件架构二、电压采样电压采样电路是使用电阻分压三、电流采样单相电表电流采样使用锰铜采样用这个电阻来测量该电阻所在线路的电流，原理很简单，就是欧姆定律。
电路中串联电阻，电流不会发生变化，那么测出串入电阻的电压就得到了电流。
因为在电路中，检测的都是电压信号，不能检测到电流信号！所以采用这种方法测试电流。
四、变压器电源回路压敏电阻：抑制电路过电压。
热敏电阻：抑制电路过电流。
压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值"UN"时，流过它的电流极小，相当于一只关死的阀门，当电压超过UN时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。
利用这一功能，可以抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。
热敏电阻：对热敏感的半导体电阻。
其阻值随温度变化的曲线呈非线性。
按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。
热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。
正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。
五、继电器回路继电器接在火线上六、计量芯片电源回路1、半波整流半波整流是利用二极管的单向导电性进行整流的最常用的电路，常用来将交流电转变2、电解电容电解电容器特点是额定的容量可以做到非常大经过整流桥以后的是脉动直流，波动范围很大。
后面一般用大小两个电容，大电容用来稳定输出，电容两端电压不能突变，因此可以使输出平滑，小电容是用来滤除高频干扰的，使输出电压纯净，电容越小，谐振频率越高，可滤除的干扰频率越高容量选择：一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。
可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.七、485电源回路全波整流是一种对交流整流的电路。
在这种整流电路中，在半个周期内，电流流过一个整流器件（比如晶体二极管），而在另一个半周内，电流流经第二个整流器件，并且两个整流器件的连接能使流经它们的电流以同一方向流过负载。
锐能微单相多功能电能计量芯片
RN8201 RN8203 RN8205 RN8207 RN8209
有功 计量
√ √ √ √ √
无功 计量
√ √
锐能微科技单相计量产品列表
电压 电流 有效
值
两路电 过零 频率 计 自动
流及两 输出 测量 度 校表
路功率
器
√
通信接口 无
√
√√
√
单线 （RSIO）
√
√√
√
SPI
√
√√
√ UART/SPI
√
√
√√
√ 单线/SPI
应用 领域
计度 器表 单相 多功 能表 单相 多功 能表 直入 式三 相表 两路 防窃 电表
锐能微科技电能计量芯片主要特点
精度更准确：1500：1 (15Ib～1%Ib ,400μΩ锰铜) 误差小于 0.1%； 设计更快捷：PCB 设计简单，可以大面积铺地； 生产更方便：支持软件自动校表、小信号加速校表； 产品更可靠：简单的 PCB 设计即可通过严酷的可靠性测试。
深圳市锐能微科技有限公司
2009-6-9
Rev 1.0
计量芯片HLW8112典型应用设计
计量芯片HLW8112典型应用设计1芯片介绍1.1芯片描述HLW8112是一款高精度的电能计量IC,它采用CMOS制造工艺，主要用于单相应用。
它能够测量线电压和电流，并能计算有功功率，视在功率和功率因素。
该器件内部集成了三个∑-Δ型ADC和一个高精度的电能计量内核。
第二路通道可同时测量零线电流，支持窃电检测和漏电检测。
各输入通道都支持灵活的PGA 设置，因此HLW8112适合与不同类型的传感器使用，如电流互感器（CT）和低阻值分流器。
HLW8112可以通过多种通讯接口访问片内寄存器，包括SPI和UART。
HLW8112包含两个可配置的脉冲输出引脚，可以通过INT1和INT2引脚获取过流、过压、过零和漏电检测等功能。
HLW8112电能计量IC采用3.3V或5.0V电源供电，内置振荡器，采用16脚SSOP 封装。
1.2特性描述✓免校准功能✓宽工作电压，支持3.3V和5.0V电源供电✓测量有功功率、视在功率、电压和电流有效值✓在5000：1的动态范围内，有功电能的测量误差<0.1%✓在3000：1的动态范围内，有功功率的测量误差<0.1%✓在1000：1的动态范围内，有效电压的测量误差<0.1%✓在1000：1的动态范围内，有效电流的测量误差<0.1%✓提供有功功率过载信号指示✓提供电压信号的过零检测、过压指示和欠压指示✓提供电流信号的过零检测，过流指示✓UART/SPI通讯方式✓SSOP16封装1.3应用领域✓智能家电设备✓漏电检测设备✓计量电表✓计量插座✓ WIFI 插座 ✓ 充电桩 ✓ PDU 设备✓ LED 照明 ✓ 交通路灯1.4 芯片管脚VDD IAP IAN SPIEN INT2IBP CLKI IBN VP GND VREF SDO/TXSCLK SCSN SDI/RXINT12 硬件设计2.1 原理图设计HLW8112在HLW8110单通道基础上增加一路电流检测通道用于检测设备漏电状况。
3-计量芯片应用心得之选型篇
电能计量芯片应用心得之选型篇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功能分类下表是不同型号的计量芯片的性能和功能差异表以上我们基本对于计量芯片有一个初步的了解，也了解到计量芯片可以测量哪些电参数。
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。
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。
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。
DDS1000单相电子式电能表-红外液晶
DDS1000型单相电子式电能表使用说明书S H E N Z H E N Y IM A S IN O S C IE N C E A N D T E C H N O L O G Y C O .L TD .，粤制00000366号目录一、概述 (1)二、工作原理 (1)三、技术特点 (2)四、规格、常数 (3)五、主要技术参数 (3)六、主要功能简介 (5)1.计量功能 (5)2.通讯功能 (5)3.设置和清零 (5)4.显示功能 (5)5．脉冲输出 (6)6．参变量测量 (6)七、安装与接线 (6)八、运输与存贮 (8)九、保证期限和售后服务 (8)十、注意事项 (8)一、概述DDS1000型单相电子式电能表(液晶显示)是本公司研制生产的新一代单相电能计量产品，适用于额定电压220V、频率50Hz的单相交流有功电能的计量。
具有独立的调制式红外光电通讯接口；该表具有高可靠、高精度、长寿命等优点。
它适应电压范围宽，且整机出厂后无须调整。
可广泛应用于城市、农村或工厂企业单相交流电的计量场合。
引用标准：GB/T17215.321—2008《交流电测量设备特殊要求第21部分：静止式有功电能表（1级和2级）》GB/T17215.301—2007《多功能电能表特殊要求》DL/T 698—1999《低压电力用户集中抄表系统技术条件》DL/T645—2007《多功能电能表通信协议》二、工作原理被测交流电压和电流经过高精度采样后送到专用电能计量芯片经过一系列数字处理后，转换成与有功功率成正比的脉冲频率信号送给微处理器，微处理器将脉冲信号进行累加，得到总电量，结果保存到数据存贮器中。
微处理器同时完成显示和与外部进行通讯的功能，其原理框图如图1所示。
图1 工作原理框图三、技术特点1.采用先进的专用集成电路和SMT、热风回流焊、波峰焊工艺设计、制造，质量可靠。
2.宽电压范围设计，从154V~264V均能正常工作，同时418V时电表不损坏，提高了电表对工作环境的适应性。
科陆电子DDS720单相电子式电能表使用说明书
科陆电子DDS720单相电子式电能表使用说明书1、概述单相电子式防窃电电能表使用说明书 DDS720 系列单相电子式电能表是新一代产品，适用于低压电力用户集中抄表系统，实现单个居民用户的用电计量及RS485 集中抄表。
本产品性能指标符合《GB/T 17215-2002 1 级和 2 级静止式交流有功电能表》和《DL/T645-1997 多功能电能表通信规约》等标准的要求。
业务咨询电话：0731-********2、工作原理简述工作本产品采用专用的电能计量芯片实现单相交流有功电能的准确计量，微处理器实时采集电能脉冲并保存到非易失性存储器中，同时具有防止相线短接窃电的功能，电能数据可以通过 RS485 口向上级设备传输以实现集中抄表，其原理框图如下：数据储存计度器RS485 通信微处理器电报警指示源电能计量3、功能及特点- 1 -3.1 采用低功耗高性能的微处理器，整表外围元器件少，结单相电子式防窃电电能表使用说明书构简单，能长期平安可靠地运行。
3.2 有功电能计量准确，长期工作不需调校。
3.3 字轮式计度器显示当前总有功电能。
3.4 具有 RS485 通信口,可实现远程集中抄表。
3.5 具有防止相线短接窃电的功能。
4、技术参数4.1 型号规格型号 DDS720 电压 220V 电流 2.5(10)A 5(30)A 10(60)A 4 . 2 主要技术参数额定频率工作电压范围准确度等级起动电流电压线路功耗电流线路功耗显示方式正常工作温度范围极限工作温度范围存储和运输温度年平均相对湿度数据保存有效期产品设计寿命 50 Hz 0.7 Un～1.2 Un 有功 1.0 级、2.0 级 0.004Ib(1.0) /0.005Ib(2.0) ≤≤1.0VA 字轮式计度器显示 -25～+55 ℃ -30～+70 ℃ -40～+70 ℃≤85% 30 年 > 10 年 - 2 - 外形尺寸净重单相电子式防窃电电能表使用说明书长×宽×高=160mm×111mm×57mm 0.6 Kg5、功能说明5.1 显示方式??字轮式计度器显示??显示当前总电量，五位整数和一位小数。
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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。