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杭州智源电子有限公司 电能计量算法介绍 杭州智源电子公司 开发部 2005年10月02日 电能表基础知识 常用电能表的分类 电能表基础知识 电能表型号：类别代号+组别代号+设计代号+派生号 正弦功率理论 单相正弦功率理论： 非正弦功率理论 单相非正弦功率理论： 能量计量框图 信号输入 信号取样输入方式： 采样单元 采样理论： 信号处理单元 有功能量 信号处理单元 无功能量 信号处理单元 90度移相：低通滤波法 信号处理单元 90度移相：hilbert法 专题（温度影响） 温度对能量精度的影响 专题（温度影响） 谢谢大家 杭州智源电子有限公司 使用电路：直流电能表和交流电能表 工作原理：电气机械式和电子式电能表（电子式又称为静止式和固态式） 结构：整体式电能表和分体式电能表 用途：用途：有功电能表、无功、最大需量、标准、复费率分时、预付费 准确度等级：普通安装式（0.2 、0.1、1.0、2.0、3.0）和携带式精密级（0.01、0.02、0.05、0.1、0.2级 类别代号：D—电能表 组别代号：D—单相；S—三相三线；T—三相四线 设计代号：阿拉伯数字表示 派生号：T—湿热、干燥两用；TH—湿热；TA—干热带用；G—高原用；H—船用；F—化工防腐用 三相正弦功率理论： DSP Sigma-Delta ADC 电流 电压 Sigma-Delta ADC FFT IIR filter FIR filter ...... 采样单元 信号处理 接口 信号输入 数据输出 电流取样方式：CT、锰铜片、di/dt 电压取样方式：PT、电阻分压 信号接线方式： 全差分输入方式：每一个输入信号都有自有的基准地线 单端输入方式：在单端输入中，输入信号均以共同的地线为基准 伪差分输入方式： 差分输入模式下，负端输入是随时间变化的，而在伪差分模式下，负端输入一定仅仅是一个参考。描述伪差分的另外一种方式就是，输入仅仅在打破地的环流这个意义上是差分的，而参考信号(负端输入)不是作为传递信号的，而仅仅是为信号(正端输入)提供一个直流参考点 香农采样定理： 为使采样信号能完全恢复成原模拟信号，采样频率fs必须大于模拟信号频带的最高频率fa的两倍,即fs2fa。采样频率的1/2,即fs/2称为奈奎斯特频率，直流至fs/2之间的频带称为奈氏带宽； 混叠： 当信号频率超出奈氏带宽（fafs/2）时，fs-fa的混叠频率分量将进入奈氏带宽内，这就是混叠现象。抗混叠就是将信号的频率带宽限制在奈氏带宽之内。所以采样频率决定了能处理的信号带宽，也同时决定了AD前端的抗混叠滤波电路。 过采样理论： 当采样频率高于信号频率两倍的时候，这样的采样称为过采样。 SNR=6.02N+1.76+10lg（fs/2fa）db 采样频率每增加4倍，可以使信噪比提高6db，相当于使ADC提高一位分辨率 I?取样?ki x I?ADC? Kad x Ki x I U?取样?ku x U?ADC? Kad x Ku x U P=Kad x Kad x Ki x Ku x U X I 当温度发生变化的时候 结论： 当温度发生变化的时候，整表的温度系数等于电流取样器的温度系数加电压取样器的温度系数加AD基准信号的温度系数的2倍；