电能表输入电压设计值为什么远不到ADC满量程?（200mV仅用2.5)

只看该作者 · 2016-1-7 14:39

本帖最后由 ztb 于 2016-1-7 14:41 编辑

近来对电能表感兴趣，看了一款Soc芯片的设计参考。有一个问题颠覆了我以往的设计理念：输入信号远小于A/D转换器的满量程。
应用笔记有如下描述：
”输入信号幅值范围
用V9221进行有功能量计量时，交流信号的输入幅值大小应为-200mV~+200mV（峰值），且信号增
益之后大小不能超过±1.1V（以峰值计）。
。。。。。。
应用电阻分压网络进行电压采样的时候，电压通道ADC的信号输入幅值（峰值）范围应为-200~+200mV，
但是，为了达到最佳的计量效果，在100%Ib，即220V时，我们推荐电压采样信号的输入有效值为18mV左右。
。。。。。。
综合考虑到本芯片的性能和使用要求，在100％Ib（即220V）时，我们推荐锰铜的采样信号应为2.5mV左右。“
一贯认为，为了重分利用ADC的分辨力都要使得输入信号大小在不饱和的情况下尽量接近满量程。这里为什么要降低的这么小？这个Soc内部带有最大16倍的放大器，2.5x16=40mV，40mV只是满量程的0.04/1.1=3.6%。这里面是什么道理，恳请大虾赐教！也让老朽跟上技术的发展。

抱歉，以前在测量版发帖无人回答，只好换个人气高的地方啦。

只看该作者 · 2016-1-7 17:04

本人表示没看懂。只好瞎猜，可能2.5mV应为25mV吧，有效值18mV的幅值也是25mV左右。再乘以一个小于16倍的放大倍数（比如8），就到ADC的满程了。

2万 · 2016-1-7 17:42

你要想, 如果不留裕量的话, 你做个10A的电表, 用户开足马力用30A, 电力公司只收到1/3的电费, 你赔不起啊

只看该作者 · 2016-1-7 21:58

的确是2.5mV。

只看该作者 · 2016-1-7 22:08

本帖最后由 ztb 于 2016-1-7 22:25 编辑

正如PowerAnts 所说，2.5A表就有4倍的超量程！可2.5mVx4x16*1.414=226mV。距离1.1V的ADC测量范围还远着呢！就是说，226mV只有ADC量程的20%。数据手册上写到对于2000:1的测量范围误差小于0.1%。那么在最小信号时的分辨率也要超过2000吧，如此就需要ADC的精度（不仅是分辨力）是：2000x2000=21.9位。我的计算靠谱吗？