SD96-EZ多功能電度表是一款集成了現(xiàn)代微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和通信技術(shù)的智能電能計(jì)量設(shè)備,其工作原理可分為信號(hào)采集→數(shù)據(jù)處理→功能實(shí)現(xiàn)→通信輸出四個(gè)核心環(huán)節(jié)。以下是詳細(xì)的技術(shù)解析:
一、SD96-EZ多功能電度表電流/電壓信號(hào)采集系統(tǒng)
1. 互感器降壓與采樣電路
原理:通過高精度微型電流互感器(CT)和電壓互感器(PT)將高壓側(cè)的主回路電流(I)、電壓(U)按比例縮小至安全范圍(如5A→5mA)。例如:
羅氏線圈(Rogowski Coil)用于交流電流檢測,無磁飽和特性可支持寬動(dòng)態(tài)范圍測量;
電阻分壓網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)衰減,配合精密運(yùn)算放大器進(jìn)行阻抗匹配。
關(guān)鍵參數(shù):需滿足IEC 62053-21標(biāo)準(zhǔn)對(duì)0.5S級(jí)精度的要求(在負(fù)載電流低至1%額定值時(shí)仍保持±0.5%誤差)。
2. 模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)模塊
采用Σ-Δ型ADC芯片,實(shí)現(xiàn)24位分辨率的同步采樣,確保相位差小于0.1°的實(shí)時(shí)性。采樣率通常設(shè)定為每周波32點(diǎn)以上,以捕捉諧波分量。
抗混疊濾波:前置低通濾波器截止頻率設(shè)為奈奎斯特頻率的一半,抑制高頻噪聲干擾。
二、SD96-EZ多功能電度表電能計(jì)量算法引擎
1. 瞬時(shí)功率計(jì)算模型
基于離散傅里葉變換(DFT)實(shí)時(shí)分解基波與各次諧波分量。
2. 累計(jì)電量積分機(jī)制
使用數(shù)字積分器對(duì)有功/無功功率進(jìn)行時(shí)間累加,積分步長可達(dá)毫秒級(jí)。典型實(shí)現(xiàn)方式包括:
梯形法數(shù)值積分:將每個(gè)采樣周期視為梯形面積進(jìn)行疊加,比矩形法精度高30%;
溫度補(bǔ)償漂移修正:內(nèi)置溫感傳感器實(shí)時(shí)校準(zhǔn)晶振頻率偏差,確保長期穩(wěn)定性優(yōu)于±0.05%/年。
3. 需量(最大平均功率)統(tǒng)計(jì)
按照IEC 61010規(guī)范,滑動(dòng)窗口覆蓋過去10個(gè)連續(xù)周期的數(shù)據(jù)塊,取最大值作為當(dāng)前需量值。
