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电能计量算法介绍,杭州智源电子公司开发部2005年10月02日,电能表基础知识,常用电能表的分类,使用电路：直流电能表和交流电能表,工作原理：电气机械式和电子式电能表（电子式又称为静止式和固态式）,结构：整体式电能表和分体式电能表,用途：用途：有功电能表、无功、最大需量、标准、复费率分时、预付费,准确度等级：普通安装式（0.2、0.1、1.0、2.0、3.0）和携带式精密级（0.01、0.02、0.05、0.1、0.2级,电能表基础知识,电能表型号：类别代号+组别代号+设计代号+派生号,类别代号：D电能表,组别代号：D单相；S三相三线；T三相四线,设计代号：阿拉伯数字表示,派生号：T湿热、干燥两用；TH湿热；TA干热带用；G高原用；H船用；F化工防腐用,正弦功率理论,单相正弦功率理论：,三相正弦功率理论：,非正弦功率理论,单相非正弦功率理论：,能量计量框图,DSP,Sigma-DeltaADC,电流,电压,Sigma-DeltaADC,FFTIIRfilterFIRfilter.,采样单元,信号处理,接口,信号输入,数据输出,信号输入,信号取样输入方式：,电流取样方式：CT、锰铜片、di/dt,电压取样方式：PT、电阻分压,信号接线方式：,全差分输入方式：每一个输入信号都有自有的基准地线,单端输入方式：在单端输入中，输入信号均以共同的地线为基准,伪差分输入方式：差分输入模式下，负端输入是随时间变化的，而在伪差分模式下，负端输入一定仅仅是一个参考。描述伪差分的另外一种方式就是，输入仅仅在打破地的环流这个意义上是差分的，而参考信号(负端输入)不是作为传递信号的，而仅仅是为信号(正端输入)提供一个直流参考点,采样单元,采样理论：,香农采样定理：为使采样信号能完全恢复成原模拟信号，采样频率fs必须大于模拟信号频带的最高频率fa的两倍,即fs2fa。采样频率的1/2,即fs/2称为奈奎斯特频率，直流至fs/2之间的频带称为奈氏带宽；,混叠：当信号频率超出奈氏带宽（fafs/2）时，fs-fa的混叠频率分量将进入奈氏带宽内，这就是混叠现象。抗混叠就是将信号的频率带宽限制在奈氏带宽之内。所以采样频率决定了能处理的信号带宽，也同时决定了AD前端的抗混叠滤波电路。,过采样理论：当采样频率高于信号频率两倍的时候，这样的采样称为过采样。SNR=6.02N+1.76+10lg（fs/2fa）db采样频率每增加4倍，可以使信噪比提高6db，相当于使ADC提高一位分辨率,信号处理单元,有功能量,信号处理单元,无功能量,信号处理单元,90度移相：低通滤波法,信号处理单元,90度移相：hilbert法,专题（温度影响）,温度对能量精度的影响,I取样kixIADCKadxKixI,U取样kuxUADCKadxKuxU,P=KadxKadxKixKuxUXI,当温度发生变化的时候,专题（温度影响）,结论：
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