ZHCUD91 August   2025

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   入门和后续步骤
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1评估模块概述
    1. 1.1 简介
    2. 1.2 套件内容
    3. 1.3 方框图
    4. 1.4 器件信息
  8. 2硬件
    1. 2.1 电源要求
    2. 2.2 接头信息
    3. 2.3 跳线信息
    4. 2.4 滑动开关和按钮
    5. 2.5 测试点
    6. 2.6 注意事项和警告
    7. 2.7 模拟输入
      1. 2.7.1 电压输入
        1. 2.7.1.1 电压测量模拟前端
      2. 2.7.2 电流传感器输入
        1. 2.7.2.1 电流测量模拟前端
          1. 2.7.2.1.1 罗氏线圈输入
      3. 2.7.3 模拟增益设置
  9. 3软件安装
    1. 3.1 GUI 操作
    2. 3.2 启动计量软件
  10. 4电能计量软件概述
    1. 4.1 使用 ADS131M08MET-EVM
      1. 4.1.1 测量电压和电流
        1. 4.1.1.1 校准过程
          1. 4.1.1.1.1 增益校准
          2. 4.1.1.1.2 电压和电流增益校准
          3. 4.1.1.1.3 有源功率增益校准
          4. 4.1.1.1.4 偏移校准
          5. 4.1.1.1.5 相位校准
    2. 4.2 测试精度结果
      1. 4.2.1 电流互感器结果
      2. 4.2.2 罗氏线圈结果
    3. 4.3 开发应用程序
  11. 5硬件设计文件
    1. 5.1 原理图
    2. 5.2 物料清单 (BOM)
    3. 5.3 PCB 布局
  12. 6设计和文档支持
    1. 6.1 设计文件
      1. 6.1.1 PCB 布局建议
    2. 6.2 工具与软件
    3. 6.3 文档支持
    4. 6.4 支持资源
    5. 6.5 商标

2.7.1.1 电压测量模拟前端

市电的标称电压为 100V 至 240V，因此需要按比例缩小电压，才能被 ADC 检测。图 2-1 显示了用于这一电压调节的模拟前端。J1 是 C 相的电压施加位置，A 相和 C 相各自使用类似的电路。

电压输入的模拟前端有一个尖峰保护压敏电阻 (R1)、分压器网络（R5、R10、R13、R18 和 R22）和一个 RC 低通滤波器（R27、R28、C6、C11 和 C9）。

在较低电流下，如果不执行功率偏移校准，则电压-电流串扰对有功电能精度的影响要远大于对电压精度的影响。为了尽可能提高这些较低电流下的精度，在本设计中，仅对电压通道使用了 ADC 满量程的一小部分。ADS131M08 器件是高精度 ADC，因此即使此设计中的电压通道使用更小的 ADC 范围，仍可为测量电压提供足够的精度。方程式 1 显示了在给定的市电电压和选定的分压器电阻值下，如何计算馈入 ADC 电压通道的差分电压范围。

方程式 1. VADC_Swing,Voltage=±VRMS×2R22R22+R5+R10+ R13+ R18

根据此公式和图 2-1 中选定的电阻值，对于 120V 市电电压（在线及中性线间测得），ADC 电压通道输入信号的电压摆幅为 ±128mV (91mVRMS)。对于 230V 市电电压（在线及中性线间测得），前端电路的 230V 输入会产生 ±245.33mV (173.48mVRMS) 的电压摆幅。±128mV 和 ±245.33mV 电压范围完全在 ±1.2V 输入电压范围内，对于用于电压通道的默认 PGA 增益值 1，ADS131M08 器件可以检测到它们。