电压通道有效值计算ReadWord文档下载推荐.docx

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下面的表达是怎么通过voltagegainregister.的内容来校正增益的。

ContentofVRMSregister=NominalRMSvalueswithoutgain*（1+VRMSGAIN/212）,例如，将7FFH写入voltagegainregister中这ADC输出将线性升高50%。

7FFh=2047d,2047/212=0.5。

类似的，800h=–2047d（signedtwoscomplement）ADC输出将线性降低50%。

电流有效值计算

图59详细的显示了每相电流通道有效值的信号处理过程。

电流通道有效值是通过在电流通道波形取样模式下采样后被处理的。

这电流通道的ADC有效值输出信号的校准是可以通过校正IGAIN寄存器来线性改变±

50%的。

应该注意这IGAIN校准也影响有功，无功和视在功率的测量。

这电流有效值被储存在无符号24位的寄存器（AIRMS,BIRMS,andCIRMS）.中。

这currentrms寄存器1LSB和电流波形采样的1LSB是相同的。

这电流有效值测量的更新速率是CLKIN/12.。

满量程的模拟输入信号0.5V时，ADC产生的输出码接近±

2,642,412d，（seetheCurrentChannelADCsection）.一个满量程的60HZ的正弦信号的电流有效值是1,914,753（1D3781h）.。

当输入下降到满量程输入的1/500的时候，电流有效值的典型精度误差是0.2%。

另外，测量带宽是14Khz.

电流有效值偏移补偿

ADE7758的每相AIRMSOS,BIRMSOS,andCIRMSOS）.都有相同的电流偏移补偿，在电流有效值计算过程12位的有符号寄存器被用来校正偏差，由于直流信号积分i2t期间干扰信号的存在，有效值计算可能存在偏差。

当没有电流的时候，偏移量的校准允许IRMS寄存器的内容保持在0。

currentrmsoffsetregister的1LSB等于currentrms寄存器的平方根是16,384d,假设AC满量程输入电流有效值计算最大值是1,868,467d。

在满量程的-60分贝的电流有效值的测量偏移误差是0.94%.。

关于校准电流测量有效值偏移的详细资料，请看校准部分。

IRMS=√IRMS02-16384*IRMSOS.IRAMS0是没有偏移校正的有效值。

电压通道的采样

电压波形采样值也存在WFORM寄存器，然而，在到达这个寄存器之前，ADC输出以260HZ的截止频率通过一个单点的低通滤波器。

图48给出了低通滤波器的大小和相反应。

这滤波器有一个轻微的衰减。

例如，线路上的频率是60HZ，低通滤波器的输出信号衰减3.575%.。

这波形采样是16位的，以2的补码方式来表示，数据范围是2748h（+10,056d）到D8B8h（−10,056d）.。

数据在WFORM寄存器被扩展成24位有符号的。

应该注意到，低通滤波器也影响有功，无功功率的计算。

因为它仅仅被用于电压波形采样通道。

然而，电压波形采样被用于有效值的计算和随后的视在功率的累加。

WAVMODEregister的WAVSEL[2:

0]bits应该被设置成001（binary）开始电压波形的采样。

PHSEL[1:

0]bits控制采样电压是哪一相的电压，在波形采样模式下，靠改变Bit5andBit6oftheWAVMODEregister来选择四种输出采样率之一。

这有用的输出采样率有26.0kSPS,13.5kSPS,6.5kSPS,or3.3kSPS.。

靠设置interruptmaskregister的WSMPbit为逻辑1，当采样存在时，中断请求输出脚IRQ¯

变为有效的低电平。

图39给出了这时序。

以一次传送8个字节的速率传送24位的波形采样值，其中最高有效字节被首先移出。

此数据被扩展成24位的带符号的数据。

时序和电流通道的时序相同。

电压通道ADC

图47给出了电压通道A相电压的ADC和信号处理。

B，C相相同。

关于有功和无功功率的测量，ADC输出不通过滤波直接的通过多路选择器。

这样，就避免；

了采用更多的多路选择器，而且对测量精度不会有影响。

在电压通道高通滤波器是不使用的，为了避免产生dc偏移。

因为在电流通道单独的高通滤波器就可以足够的消除能量测量ADC偏移。

然而，在电压有效值和视在功率计算时会有很大的ADC偏移。

电流通道采样

通过设置WAVSEL[2:

0]bitintheWAVMODEregisterto000（binary）.电流通道以固定的采样率采样并将值存入WFORMregister，通过设置PHSEL[1:

0]bitsintheWAVMODEregister.控制是哪一相的采样电流，在波形采样期间，能量计算仍保持在禁止中断状态。

在波形采样模式下，通过设置Bit5andBit6oftheWAVMODEregister（DTRT[1:

0]）.选择四种输出采样率之一。

四种采样率可以是26.0kSPS,

13.0kSPS,6.5kSPS,or3.3kSPS（seeTable17）.通过设置WSMPbitintheinterruptmaskregister为逻辑1，当一种采样存在时，中断输出请求有效脚IRQ¯

为有效低电平，Figure39为它的时序。

在读resetstatusregister之前，中断线IRQ¯

一直保持低电平。

CURRENTWAVEFORMGAINREGISTERS

在每相电流信号通道的线路上，都有一个单独的多路选择器。

通过向12位的带符号的currentwaveformgainregisters（AIGAIN[11:

0],BIGAIN[11:

0],andCIGAIN[11:

0]）.写2的补码电流波形可以被改变±

50%。

例如，7FF被写入这些寄存器，ADC输出被线性增加50%，另一方面，如果0x800被写入这些寄存器，ADC输出被线性减少50%。

下面是关于currentwaveformgainregisters.的数学函数表达式。

改变AIGAIN[11:

0],orCIGAIN[11:

0]的内容，基于相关相的电流值的计算是会改变的。

也就是说，改变增益，它相关相的有功功率，无功功率，视在功率和电流有效值的计算一样也是会改变的。

另外的，波形采样也是相应比例的。

电流通道ADC

图38给出了电压通道A相电压的ADC和信号处理。

在波形采样模式下，ADC以最大26.0kSPS的采样速率，24位的带符号的2的补码的形式输出.,在模拟输入信号是满量程0.5V时，ADC产生最大输出码。

（seeFigure38）.

这图表显示出了满量程的电压输入信号IAP和IAN之间不同值的模拟输入信号的情况。

ADC输出在D7AE14h（−2,642,412）and2851ECh（+2,642,412）.之间波动。

最大电流测量

ADE7758能够被编程用于记录最大电流波形值，如果电流超过设定值时，将会产生一个中断。

最大电流检测用IPEAKREGISTER

电流波形峰值在固定的数个半周期内被储存在IPEAKREGISTER。

Figure45插图给出了最大电流检测的时序性态。

注意到IPEAKREGISTER的内容等价于currentwaveformsample.寄存器的14位到21位的值，在满刻度模拟信号输入时，currentwaveformsampleI是2851EC（hex）.，因此，IPEAK的满量程输入的值是A1（hex）。

.通过在PEAKSEL[2:

4]bitsintheMMODEregister.同时设置多位为逻辑1，多相电流的最大值是可以同时检测的。

这些位选择测量哪一相的电压，电流最大值。

应注意到如果设置的多于一位，IPEAK和VPEAK寄存器可以监测不同的两相。

也就是说，电流和电压最大值是分别处理的。

（seethePeakCurrentDetectionsection）。

应注意到这半个周期的数量是基于电压通道过零点的。

TheZXSEL[2:

0]bitsintheLCYCMODEregister被用于决定哪一个电压通道被用于过零点的检测。

相同的信号也被用于全周期功率计算模式是否有效。

（seetheLineCycleAccumulationModeRegister（17h）section）

过流检测中断

注意到IPINTLVL[7:

0]register的内容是和currentwaveformsample.的14位到21位相同的。

因此，设置这个寄存器为A1（HEX），就设置了满量程的最大输入检测。

Figure46显示了电流越线事件，过流事件通过设置PKIflag（Bit15）intheinterruptstatusREGISTER来记录。

.如果PKIenablebit被设置为逻辑1intheinterruptmaskregister，IRQ¯

输出有效低电平。

（seetheADE7758Interruptssection）.类似的最大电流检测，多相的最大电流检测是有效的，若任意一相越线，

PKIflagintheinterruptstatusregister被设置。

.究竟是哪一相电流越线，通过thePKIRQSEL[2:

0]bitsintheMMODE来判断。

（seeTable16）.

过零点检测

ADE7758每相电压通道都有过零点检测线路（VAN,VBN,orVCN）.，Figure49

显示出了来自于电压通道ADC输出信号过零点是怎样产生的。

对来自低通滤波器的输出信号产生过零点中断。

低通滤波器有单点的260HZ的频率（CLKIN=10MHz）.时。

结果是在电压模拟输入通道和低通滤波器输出之间有一相是迟滞的。

关于相滤波器的反应在电压通道采样段介绍。

在电压输入过零点信号之间低通滤波器的电压迟滞反应大约一次1ms.，频率60hz.。

注意电压过零点信号被用于线循环计算模式，过零点中断和频率测量时。

当一相从负到正时，在interruptstatusregister（Bit9toBit11）的相应的标志issettoLogic1.。

如果correspondingZXbitintheinterruptmaskregister被设置为逻辑1在IRQ¯

将出现有效低电平。

注意，只有过零点从负到正时才会产生中断。

当interruptstatusregister

读到一个复位信号时，interruptstatusregister的标志复位为0。

在nterruptregister，每相都有它自己的中断标志。

过零溢出

每个过零检测都有内部相关的溢出寄存器，（不需用户访问的），这是无符号16位的寄存器，384/CLKINseconds.分频，这寄存器能靠用户编程来复位。

也就是说，zero-crossingtimeoutregister（ZXTOUT[15:

0],Address1Bh）,在它相关联的输入上每次过零点都被检测。

在相应的输入过零点被检测之前，如果内部寄存器变为0ThedefaultvalueofZXTOUTisFFFFh.通过ZXTOUT[15:

0].，指示出了在这一时刻没有过零点。

在interruptstatusregister相应相的ZXTOx检测通过switchedon（Bit9toBit11）.。

设置。

如果在interruptmaskregister相应相的ZXTOxmaskbit被设置为逻辑1，IRQ¯

上也会出现有效低电.平。

Figure50显示出了A相电压在固定的CLKIN/384×

ZXTOUT[15:

0]seconds.的过零溢出检测机制。

ADE7758串行口

ADE7758有一个串行口，ADE7758串口由四个信号组成：

SCLK,DIN,DOUT,andCS.¯

。

SCLK给串行数据提供一个时钟信号，这模拟输入有一个物理触发输入结构允许使用下降沿触发。

串行数据传输工作和串行时钟同步。

在时钟的下降沿DINlogicinput的数据移到ADE7758。

在时钟的上升沿，数据从DOUT移出ADE7758。

CS¯

是片选信号，当多台设备分享串行总线时，这信号被使用。

在CS¯

的下降沿将复位串行接口，和使ADE7758处于通讯模式，CS¯

输入应驱动为低为了完整的数据传输工作，在数据传输期间，CS¯

变为高电平将使传输的数据失败，和使串行线处于高阻态。

如果串行线上只有一台ADE7758，CS¯

信号可接收低电平，然而，在CS¯

约束为低的期间，所有的初始化数据传输工作必须是全部完成的。

每个寄存器的LSB必须被传送因为除了复位设备外没有任何操作可以使ADE7758处于通讯模式，也就是说，使用Bit6oftheOPMODE[7:

0]register,Address13h.完成软件复位，这操作可通过片内寄存器完成。

这些寄存器的数据能被校正或者由串口读出，在开始上电或者RESET¯

切换为低后，

中断允许寄存器

位0：

AEHF

.

12

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