集成技术可实现自动化仪表读取(06-100)

　　独立输入

　　图 3 说明了用于线路测量的三个独立模数转换输入。

　　其中的 2 个输入分别是线路电流和电压。第三个是取决于整体电表架构的可选输入，可以用于电表的防破坏探测

　　电能处理器本质上是一个固定功能处理器，负责与实际电能测量相关的各种任务。其中包括峰值与 RMS I/V 测量、有功功率计算、视在功率计算、无功功率计算、线路频率监控和防破坏探测。所有信息和数据都通过允许同时数据存取的共享内存结构提供给CPU。

　　在集成程度较低的系统中，MCU 的中央处理器 (CPU) 通常负责控制模拟前端并进行所有所需的电能计算。集成电能处理器卸载了模拟前端控制、测量和计算任务，从而为 CPU 提供更多宝贵的带宽以进行更高级的显示和 AMR 通信功能。

　　除了器件的集成功能之外，模拟前端的 3 通道架构提供了可兼容各种电力线接口的测量解决方案。这种 3 通道模拟实施方案可以轻松支持常用的 2 线和 3 线单相电表。图 4 说明了 2 线单相实施方案的电力连接。

　　本实例中采用一个变流器即 CT 来测量进入住宅负载的线路电流。利用所支持的分流电阻器也可以实现上述测量，即直接利用简单的电阻分压器测量线路电压。模拟前端的一个主要特性是允许输入电压降低到集成 MCU 的接地电平以下。

　　第三条通道在应用需要时可以用于防破坏探测。为了节省成本，防破坏输入一般采用分流电阻器，干扰 (tamper) 输入监视通过中性连接 (neutral connection) 的电流以探测它与线路电流之间的偏离——其可以指示可能由干扰行为造成的连接故障。

　　虽然全球许多地区通常采用 2 线连接，不过图 5 所示的 3 线单相电力连接是美国的标准连接。其目的是为家庭提供 120V 和 240V 供电。