电子式电能表的工作原理及AD7755的简介

　　电子式电能表的工作原理为：由分压器完成电压取样，由取样电阻完成电流取样，取样后的电压、电流信号由乘法器转换为功率信号，经V/F变换后，输出的脉冲信号推动计数器工作，如果是智能电表，则将脉冲信号输入单片机系统进行处理。

　　要完成上述功能，就要采用专用的电功率测量芯片，其中常用的AD7755就是一种高的电功率测量芯片，其内部的乘法器是数字型乘法器。

　　AD7755的功能框图见图 1，引脚见图2。它输出的脉冲信号可以直接驱动计数器的步进电机。AD7755的性能测试电路见图3。其中V1P、V1N为电流传感器的模拟输入端，V2P、V2N为电压传感器的模拟输入端。按图中SCF、S1、SO的接法，CF输出频率是F1和F2的16倍。

图1 AD7755内部框图

图2  AD7755引脚排列

图3 AD7755性能测试电路

图4 AD7755信号处理框图

　　AD7755的信号处理框图见图4。两个ADC分别对来自CH1（交流电流取样）和CH2（交流电压取样）的电压信号进行数字化，这两个ADC都是16位的数模转换器。电流通道内的高通滤波器（HPF）滤掉电流信号中的直流分量，从而消除了曲于电流或电压失调所造成的有功功率计算上的误差。瞬时功率由电压信号和电流信号直接相乘得到，通过低通滤波器（LPF）得到有功功率。再经电压一频率转换，引脚F1和F2以较低频率形式输出有功功率平均值，此脉冲推动计数器计数，引脚CF以较高频率形式输出有功功率瞬时值，用于仪表校验，由于其输出频率罗高，便于进行处理，因此本文利用CF输出的脉冲信号作为测量信号。