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ADE7758中文

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斯

美国模拟器件公司（ADI）

ADE7758三相多功能电能计量IC

（含各相信息）

目录

特征

概述

功能模块

技术指标

时序特征

时序图表

极限参数

静电放电（ESD）警告

引脚配置和功能描述

术语

典型性能特征

测试电路

工作原理

防混叠滤波器

模拟输入

电流通道模数转换器（ADC）

di/dt电流传感器和数字积分器

峰值电流检测

过载电流检测中断

电压通道模数转换器（ADC）

过零检测

相位补偿

周期测量

线电压骤降（SAG）检测

骤降电平设定

峰值电压检测

相序检测

电源监视

基准电路

温度测量

有效值计量

有功功率计算

无功率计算

视在功率计算

电能寄存比例

波形采样模式

校准

校验和寄存器

中断

与MCU配合使用中断

中断时序

串行接口

串行写入操作

串行读取操作

访问片内寄存器 寄存器

通讯寄存器

操作模式寄存器（0x13）

测量模式寄存器（1×14）

波形模式寄存器（0×15）

计算模式寄存器（0×16）

线循环累加模式寄存器（0×17）

中断屏蔽寄存器（0×18）

中断状态寄存器（0×19）/复位中断状态寄存器（0×1A）

外部尺寸

定购指南

历史修改记录

2005年11月由版本A修改为版本B 2004年9月由版本0修改为版本A

修改表1 修改十六进制计数法

修改图23的标题 修改特征表

修改电流波形增益寄存器部分 修改规格表

修改di/dt电流感应器和数字积分器部分 修改图25

修改相位补偿部分 增加模拟输入部分的内容

修改图57 增加图36－37，后面的图片重新排序

修改图60 修改周期测量部分

修改温度测量部分和有效值测量部分 修改峰值电压检测部分

插入表6 增加图60

修改电流有效值偏移补偿部分 修改电流有效值偏移补偿部分，编辑有功功率频率输出部分

插入表7 增加图68，后面的图片重新排序

增加公式17 修改无功功率频率输出部分

修改电能累加模式部分 增加图73，后面的图片重新排序

修改无功功率计算部分 修改使用脉冲输出进行增益校准例子

增加公式32 修改公式37

修改电能累加模式部分 修改使用脉冲输出进行相位A的样本对相位校准

修改无功功率频率输出部分 修改公式56－57

修改视在电能计算部分 增加ADE7758中断部分

修改校准部分 修改有效值偏移样本对校准部分

修改图76－图84 增加表20的内容

修改表15

修改表16

修改定购指南

特点

高准确度：支持IEC60687，IEC61036，, IEC 61268, IEC 62053-21, IEC 62053-22, 和IEC 62053-23标准。

适用于三相/三线，三相/四线和其它三相系统。

温度在25度时，在1000:1的动态范围内，有功电能误差小于0.1%。

提供有功电量/无功电量/视在电量，电压有效值，电流有效值和采样波形数据。

两路脉冲输出，一为有功功率，二为无功率或视在功率，带频率编程功能。

数字功率，相位和有效值偏移校正。

提供线电压骤降（SAG）和电压检测的片内用户可编程阈值电压。

片内数字积分器可以直接连接 di/dt电流传感器。

电流通道上的可编程增益放大器（PGA）允许直接连接电流分流器和电流互感器。

带中断请求输出功能的SPI®兼容串行接口。

专利模数转换器（ADC）和数字信号处理器（DSP）技术保证在各种环境和时间条件下的高准确度。

2.4伏基准电压（温度系数典型值30ppm /°C ），带外部过载功能。

5伏单电源，低功耗（典型值70毫瓦）。

概述

ADE7758是一款高准确度的三相电能计量芯片，带有两路脉冲输出功能和一个串行接口。ADE7758集成了二阶∑-D模数转换器, 数字积分器，基准电路，温度传感器，以及所有进行有功，无功和视在电能计量以及有效值计量所需的信号处理元件。

ADE7758适用于计量各种三相配置条件下的有功，无功和视在电能，如WYE和DELTA系统，包括三线和四线制。

ADE7758为各相提供系统校准功能，包括有效值偏移校准、相位校准、功率校准。APCF逻辑输出提供有功功率信息，VARCF逻辑输出提供瞬时无功率或视在功率信息。

ADE7758中具有波形采样寄存器，它可以对模数转换器的输出进行访问。该器件集成了一个用于短时低电平和高电平变化的检测电路，变化的阈值电压和持续时间（即半周期数）由用户编程决定。三相中的任一相的线电压过零检测与电压过零点是同步的，过零检测的结果可用于测量三个电压输入中任意一个的周期。也可用于内部芯片的线循环（LINE CYCLE）电能累加模式。该模式使电能累加与半周期的整数倍同步，以此实现更快更准确的校准。

数据通过ADE7758的SPI串行接口读取。中断请求输出（IRQ）为开漏极，低电平有效。在ADE7758中出现一个或多个中断事件时，IRQ输出变为低电平。通过状态寄存器显示中断事件的性质。ADE7758采用24引脚小外形封装（SOIC）。

功能模块

图一

技术指标

模拟电源端（AVDD）=数字电源（DVDD）=5V±5%,模拟地端（AGND）=数字地（DGND） = 0 V, 使用片内基准源,CLKIN =10 MHz XTAL, 温度范围为−40°C至+85°C。

表1

参数(1)(2) 规格 单位 测试条件及注释

准确度

有功电能测量误差（各相） 0.1 ％典型值 动态范围1000：1

各通道间的相位误差

（PF＝0.8电容） ±0.05 最高° 相位超前37°

（PF＝0.5感应） ±0.05 最低° 相位滞后60°

交流电电源电压抑制 AVDD=DVDD=5V＋175mVrms/120Hz

输出频率变化 0.01 ％典型值 V1P=V2P=V3P=100mVrms

直流电电源电压抑制 AVDD=DVDD=5V＋250mV dc

输出频率变化 0.01 ％典型值 V1P=V2P=V3P=100mVrms

有功电能测量带宽 14 kHz

IRMS（电流有效值）测量误差 0.5 ％典型值 动态范围500：1

IRMS测量带宽 14 kHz

VRMS（电压有效值）测量误差 0.5 ％典型值 动态范围20：1

VRMS测量带宽 260 Hz

模拟输入 见模拟输入部分

最大信号电平 ±500 mVmax 差分输入 输入阻抗（直流） 380 kΩ min

ADC失调误差（3） ±30 mVmax 未校准偏移，见术语部分

增益误差（3） ±6 ％典型值 外部2.5伏基准电压源

波形采样 采样CLKIN/128,10MHz/128=78.1KSPS

电流通道 见电流通道模数转换器部分

信噪比＋失真 62 dB典型值

带宽（－3dB） 14 KHz

电压通道 见电压通道模数转换器部分

信噪比＋失真 62 dB典型值

带宽（－3dB） 260 Hz

基准输入

REFIN/OUT输入电压范围 2.6 最高，伏 2.4＋8％

2.2 最低，伏 2.4－8％

输入电容 10 PF,最大

片内基准 额定2.4伏，REFIN/OUT引脚

基准电压误差 ±200 mV最高

电流源 6 µA最高

输出阻抗 4 kΩ最低

温度系数 30 Ppm/°C典型值

时钟源输入（CLKIN） 所有指标CLKIN均为10MHZ

输入时钟频率 15 MHZ最高

5 MHZ最低

逻辑输入

DIN，SCLK,CLIKIN和CS

输入高电压VINH 2.4 最低电压，伏 DVDD＝5V±5％

输入低电压，VINL 0.8 最高电压，伏 DVDD＝5V±5％

输入电流，IIN ±3 µA最高 典型值10nA，输入电压＝0伏——DVDD

输出电容 10 pF最高

逻辑输出 DVDD=5V±5％

IRQ,DOUT和CLKOUT 中断请求为开漏极输出，10kΩ上拉电阻

输出高压Voh 4 最低，伏 Isource＝5mA

输出低压Vol 0.4 最高，伏 Isink＝1mA

APCF和VARCF

输出高压Voh 4 最低，伏 Isource＝8mA

输出低压Vol 1 最高，伏 Isink＝5mA

电源 为达到规定指标对电源的要求

AVDD 4.75 最低，伏 5V－5％

5.25 最高，伏 5V＋5％

DVDD 4.75 最低，伏 5V－5％

5.25 最高，伏 5V＋5％

ALDD 8 mA最大 典型值5mA

DLDD 13 mA最大 典型值9mA

注：（1） 见标准性能特征部分。

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基于ADE7758的电力监测仪设计及研究

基于ADE7758的电力监测仪设计及研究

自 动化仪表

PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATIONVol. 40 No. 8

Aug. 2019第

40卷第

8期

2019年

8月

基于ADE7758的电力监测仪设计及研究

王鹏

(甘肃交通职业技术学院信息工程系，甘肃 兰州

730070)

摘要：地域广阔、地形复杂，造成了电力公司对供电线路和设备的运行状态掌握不及时、对电网中产生的故障或隐患定位不准确的

问题。为了更有效地解决智能电网中的远程监测问题，提出并设计了一种采用无线通信技术、具有远程数据传输功能的电力监测仪。

该监测仪以单片机PIC16F877A和电能芯片ADE7758为核心，由ADE7758采集获得监测点的电量信息;单片机处理后通过GPRS模

块,并借助GPRS网络将电量数据上传至计算机监控中心，以便监测电网运行状态。与传统的手工抄录上报电力数据相对比,该系统

解决了电力数据实时监测、处理、上传的问题，同时具有设计简单、易于实现、电力监测不受地理位置和通信区域限制等特点，可以很

好地满足智能电网对远程抄表的应用需求。

关键词：智能电网；电力监测；ADE7758； GPRS；脉冲宽度调制；自动抄表系统

中图分类号：TH7

文献标志码：A DOI： 10.16086/j. cnki. issnlOOO-0380.2018100020

Research and Design of Power Monitor Based on ADE7758

WANG Peng

(Department of Information Engineering,Gansu Vocational and Technical College of Communication,Lanzhou 730070,China)

Abstract: Due to the vast territory and complex terrain, power companies do not grasp the running state of power supply lines and

基于ADE7758的数字电流表设计

基于ADE7758的数字电流表设计

基于ADE7758的数字电流表设计

毕 业 设 计（论 文）

题目：基于ADE7758的数字电流表设计

（英文）： Design of Digital Ammeter Based On ADE7758

院 别：

专 业：

姓 名：

学 号：

指导教师：

日 期： 2010年5月

基于ADE7758的数字电流表设计

摘要

针对利用常规ADC0809芯片设计电流表存在着检测精度低、测量复杂的缺陷，提出了一种新型数字式电流表的设计方案。该方案采用新型多功能电能专用芯片ADE7758和电流互感器，结合STC89C52芯片进行设计，大大简化了电路，提高了电流计量精度。经实验室多次实测，系统工作稳定可靠，实测数据的相对误差在1%以内。文中给出了系统硬件电路设计及软件编程。

关键词：ADE7758；STC89C52；电流互感器；智能计量

l

基于ADE7758的数字电流表设计

Design of Digital Ammeter

Based On ADE7758

ABSTRACT

For using conventional ADC0809 chip design ammeter with a low detection precision and

complex measurement defects, that puts forward the design scheme of a new type of digital.

The scheme has the new type of multi-function of specials chip ADE7758 electric power and

基于ADE7758的电机数据采集系统的设计

基于ADE7758的电机数据采集系统的设计

价值工程

最经济、最实惠的方式来满足于生产要求。参考文献：[1]王茂，黄丽莲.高精确度测试转台陀螺伺服系统设计及实验[J].哈尔滨工业大学学报，2003，（12）.[2]韩斌，胥效文.基于ARM的直流电机位置伺服系统设计[J].测控技术，2012，（3）.[3]陈晓荣，陈淑芬.激光跟踪运动目标伺服系统设计[J].仪器仪表学报，2006，（3）.0引言电机是我国工业生产中广泛使用的动力装置。对电机进行实时监测，不仅能实时了解电机负荷及运行状况，还可提前发现电机故障并采取保护措施，避免和减小电机故障所带来的损失。目前国内的电机监控系统中，电机电参数数据采集大多是以普通AD转换芯片配合单片机进行数据采样，靠软件模拟计算获得电机运行状态相关电参数数据，该方法计算量大、精度低、实时性较差。本文提出的基于ADE7758电能计量芯片和单片机组成的精度高、实时性好的数据采集系统，可为电机快速监控提供可靠的实时监测信息。1电机数据采集系统工作原理本文着重介绍三相交流电机电参数采集电路的设计。利用前端电压、电流调理电路，将电机的交流电压、交流电流信号处理为符合ADE7758模拟输入端电压要求的电压信号。处理后的电压信号输入到ADE7758芯片中，通过芯片内高速A/D采样电路完成同步采样。ADE7758的数字信号处理器（DSP）对实时电压信号进行各种判断、处理和运算，并将结果储存在片内18个只读寄存器中。单片机通过SPI串行接口对ADE7758进行读写操作，读取电机各种运行参量，同时通过RS485通信接口将电动机实时参数传送给上位机。2ADE7758的简介ADE7758是一种高精度三相电能测量芯片[1]，内嵌了模数转换器（ADC）和固定模式的数字信号处理器（DSP），带有六路模拟量输入，两路脉冲输出和一个SPI串行接口。不仅能测量电压、电流有效值，还可计量电机的有功、无功电率，视在功率，电压周期等，并且可以对波形进行采样。在1000∶1的动态范围内线性误差小于0.1%。ADE7758的所有功能都是通过读、写片内寄存器来实现的，即ADE7758的各种设定和操作主要是对其众多寄存器的读和写。ADE7758有一个存储来自ADC数据输出的波形取样寄存器，该寄存器集成了可用于短时持续低电平或高电平的监测电路，用户可以通过对波形取样寄存器编程来改变门槛电平和持续时间。ADE7758自带一个SPI兼容的串行通讯接口，对芯片的设置、计量数据的传输均通过此通讯接口来完成。适用于三相三线制或四线制，50/60Hz的标准频率电网系统。3接口电路设计3.1前端信号调理电路的设计ADE7758有六路模拟信号输入，分别为VAP、VBP和VCP三路模拟电压输入通道，输入电压范围0～±0.5V；和由IAP、IAN，IBP、IBN，ICP、ICN组成的三对模拟电流输入通道，输入为模拟差分电压，范围0～±0.5V。因此，要进行电机电压、电流参数的测量，必须要在测量信号和ADE7758模拟输入端之间增加信号调理匹配电路[2]。电压、电流信号调理电路见图2，被测电压信号经过电阻R1、R3分压，由R2与C1组成的滤波电路滤波后送———————————————————————作者简介：陈相弘（1974-），男，陕西安康人，高级工程师，研究方向为工业自动化控制及仪器仪表开发设计；解凡（1980-），女，陕西咸阳人，工程师，研究方向为工业自动化及仪器仪表；张维娟（1961-），女，陕西咸阳人，工程师，研究方向为仪器仪表。基于ADE7758的电机数据采集系统的设计TheDesignoftheMotorDataAcquisitionSystemBasedonADE7758陈相弘CHENXiang-hong；解凡XIEFan；张维娟ZHANGWei-juan（核工业二○三研究所，咸阳712000）（NC，Xianyang712000，China）摘要：介绍了ADE7758电能计量芯片的主要特点，提出了基于ADE7758和AT89C52的电机数据采集系统硬件和软件设计方案。数据采集系统适用于电机监控系统的要求，具有精度高、实时性好，价格低的特点。Abstract:ThecharacteristicsofADE7758areintroduced,andthehardwareandsoftwaredesignofthemotordataacquisitionsystembasedonADE7758andAT89C52isalsogiven.Thisterminaunitishighcharacteristics,accuratewithreal-timeandlowprice.关键词：数据采集；SPI；ADE7758Keywords:dataacquisition；SPI；ADE7758中图分类号：TH-3文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）31-0026-02·26·ValueEngineering

多功能智能电表的设计

多功能智能电表的设计

I 多功能智能电表的设计

摘 要

目前，电力系统中仪器仪表已经进入了自动化和智能化的时代。自动化和智能化特性不仅要求这些仪器仪表像传统计量表一样具有计量功能，而且还要具有测量、保护、控制、通信等多种功能，以反映电气元件运行状态和控制调节的信息。

随着高新技术尤其是电子信息技术的快速发展，电子式、多功能、高精度、多费率、自动抄表等产品的优势突显，且已逐步成为电能表发展的主流。国内仪器制造设计的电能表主要有远程监测仪表，手持式仪表，便携式多功能分析仪表。而在技术解决方案中，传统的单片机不能满足多功能而且精度低，不适用于信息交互高速实时处理场合。智能电表具有数据保护，报警，断电显示，负荷控制，防窃电，远程抄表等功能。从计量到数据处理都采用以集成电路为核心的电子器件，从而取消了电表上长期使用的机械部件，随着智能化电表的发展，将最终取代传统电表在用户中的使用。本文主要应用AT89C52单片机，RS485通讯各个单元来完成数据的传输，费率的计算，数据的显示，报警，远程抄表控制，使电表实现智能化。

关键词： 智能电表； 自动抄表；RS485通信； 预付费； 智能化

II Design on Multifunctional Smart Meter

Abstract

At present, the power system instrumentation has entered the era of automation

and

intelligent. Automation and intelligent feature not only require these instruments the same

as the traditional measurement meter measurement function, but also with the measurement,

protection, control, communications and other functions in order to reflect the operational