集成技術可實現自動化儀表讀取(06-100)

　　獨立輸入

　　圖 3 說明了用于線路測量的三個獨立模數轉換輸入。

　　其中的 2 個輸入分別是線路電流和電壓。第三個是取決于整體電表架構的可選輸入，可以用于電表的防破壞探測

　　電能處理器本質上是一個固定功能處理器，負責與實際電能測量相關的各種任務。其中包括峰值與 RMS I/V 測量、有功功率計算、視在功率計算、無功功率計算、線路頻率監控和防破壞探測。所有信息和數據都通過允許同時數據存取的共享內存結構提供給CPU。

　　在集成程度較低的系統中，MCU 的中央處理器 (CPU) 通常負責控制模擬前端并進行所有所需的電能計算。集成電能處理器卸載了模擬前端控制、測量和計算任務，從而為 CPU 提供更多寶貴的帶寬以進行更高級的顯示和 AMR 通信功能。

　　除了器件的集成功能之外，模擬前端的 3 通道架構提供了可兼容各種電力線接口的測量解決方案。這種 3 通道模擬實施方案可以輕松支持常用的 2 線和 3 線單相電表。圖 4 說明了 2 線單相實施方案的電力連接。

　　本實例中采用一個變流器即 CT 來測量進入住宅負載的線路電流。利用所支持的分流電阻器也可以實現上述測量，即直接利用簡單的電阻分壓器測量線路電壓。模擬前端的一個主要特性是允許輸入電壓降低到集成 MCU 的接地電平以下。

　　第三條通道在應用需要時可以用于防破壞探測。為了節省成本，防破壞輸入一般采用分流電阻器，干擾 (tamper) 輸入監視通過中性連接 (neutral connection) 的電流以探測它與線路電流之間的偏離——其可以指示可能由干擾行為造成的連接故障。

　　雖然全球許多地區通常采用 2 線連接，不過圖 5 所示的 3 線單相電力連接是美國的標準連接。其目的是為家庭提供 120V 和 240V 供電。