电能计量芯片CS5460及其应用
电能计量芯片CS5460及其应用
1. 概述
CS5460是CRYSTAL公司最新推出的带有串行接口的单相双向功率/电能计量集成电路芯片。与目前在电子式电度表应用中广泛使用的 AD7750和AD7755（见《国外电子元器件》1999年第3期文章）相比较，CS5460增加了以下功能：
●具有片内看门狗定时器（Watch Dog Timer）与内部电源监视器；
●具有瞬时电流、瞬时电压、瞬时功率、电流有效值、电压有效值、功率有效值测量及电能计量功能；
●提供了外部复位引脚；
●双向串行接口与内部寄存器阵列可以方便地与微处理器相连接；
●外部时钟最高频率可达20MHz；
●具有功率方向输出指示。
这些增加的功能更加便于与微处理器（MPU）接口，并能方便地实现电压、电流、功率的测量和用电量累积等功能。
2. 基本结构与技术指标
2.1 内部结构
CS5460内部集成了两个△-∑A/D转换器、高、低通数字滤波器、能量计算单元、串行接口、数字-频率转换器、寄存器阵列和看门狗定时器等模拟、数字信号处理单元,其内部结构框图如图1所示。
2.2 引脚排列及功能
CS5460的引脚排列如图2所示。各引脚的功能如下：
1脚XOUT：晶体振荡器输出；
2脚CPUCLK：CPU时钟输出；
3脚VD+：数字电路电源正极；
4脚DGND：数字地；
5脚SCLK：串行时钟输入；
6脚SDO：串行数据输出；
7脚CS：片选；
8脚NC：空脚；
9脚VIN+：差分电压正输入端；
10脚VIN-：差分电压负输入端；
11脚VREFOUT：参考电压输出；12脚VREFIN：参考电压输入；
13脚VA-：模拟地；
14脚VA+：模拟电源正极；
15脚IIN-：差分电流负输入端；16脚IIN+：差分电流正输入端；17脚PFMON：电源掉电监视输出；18脚NC：空脚；
19脚RESET：复位输入；
20脚INT：中断输出；
21脚EOUT：电能脉冲输出；
22脚EDIR：功率方向指示输出；23脚SDI：串行数据输入；
24脚XIN：晶体振荡器输入。
2.3 主要技术指标
●差分电压输入范围：150mV；
●温度系数：＜60ppm/℃
●功率消耗：＜10mW；
●电能计量精度：在300∶动态范围以上每秒读取0.1％;
●电压测量精度：读数的0.1％;
●电流测量精度：读数的0.1％;
●瞬时功率测量精度：读数的0.1％。
3. 串行接口及其操作
3.1 串行接口
CS5460的串行口包括4条控制线：CS、SDI、SDO、SCLK，如果片选CS直接与逻辑0相连接，则只需要3条线就可以完成串行口的操作，通过实验还发现，如果将串行数据输入SDI和串行数据输出SDO连在一起，同样可以进行串行通读，而且仅需要两条接口线，这对于使用AT89C1051和 AT89C2051的系统是极为有利的。
一个数据的传输总是从向串行接口的SDI发送8位命令开始的，当命令中包括一个写入振作时，在其后的24个SCLK周期内，串口将持续从SDI引脚读入串行数据。当发出一个读取命令时，串口将根据
发出的命令，在其后的 8、16、24个SCLK周期从SDO引脚上串行输出寄存器内容。图3所示为读寄的时序。
3.2 内部寄存器分配
CS5460内部集成了包括偏置寄存器、增益寄存器、脉冲速率寄存器和参数寄存器等16个寄存器，还集成了串行口发送寄存器、串行口接收寄存器和一个命令解释状态机，这些寄存器用来完成对CS5460的设置、采集数据的存储和串行输入输出的控制，CS5460内部寄存器分配图如图4所示。
在系统初始化或复位后，CS5460内部寄存器初始化为以下状态:配置寄存器：0X000001
偏置寄存器：0X000000
增益寄存器：0X400000
脉冲速率寄存器：0X0FA000
周期计数寄存器：0X000FA0
时基寄存器：0X800000
状态寄存器：0X000001
屏蔽寄存器：0X000000
有符号寄存器：0X000000
无符号寄存器：0X000000
3.3 命令解释及操作
对CS5460的操作是通过向其传输命令字来实现的， CS5460提供了寄存器的读/写和校准控制等在内的7个操作命令，所有的命令长度均为1个字节（8位）。命令状态机在SCLK 的上升沿解释8位命令字，它将命令字解释为公认的标准，同时为数据的传输作好准备。本文仅以寄存器读/写命令为例加以简要说明，详细内容请参考CS5460用户手册。
寄存器读/写命令：
这个命令通知状态机需要对寄存器进行访问，在8个SCLK时钟周期内，地址寄存器的读取被加载到输出缓冲区，在第24个SCLK时，写人数据被传输到输入缓冲区。
其中：W/R：写入/读取控
0=读取寄存器
1=写入寄存器
RA0～RA4：寄存器地址位
4.CS5460的应用
4.1 电度表
CS5460可以用来测量瞬时电流、瞬时电压、瞬时功率、电能以及电压和电流的有效值，测量结果将以 24位有符号或无符号形式存储在内部寄存器中，另外，CS5460还提供了电能计量脉冲输出端口EOUT和功率方向端口EDIR，因而可以方便的与步进电机计数器连接构成简单的电度表。当晶振的频率为 4.096MHz，分频比为1，且两个转换器的直流输入皆为最大值时，输出脉冲的频率与脉冲速度寄存器的频率相同。
图5所示为一个典型的电度表电路，它的基本电流有效值Ib=20A，相线电压有效值V=220V（50Hz），计量常数K=500imp/kWh，假定量大电流有效值为Imax=100A，最大电压有效值为Vmax=300V，根据CS5460的差分电压输入和差分电流输入最大值为150mV的技术指标，则电流和电压通道互器的变比Ki、Kv分别1/10000和1/20000。
当选取电流互感器二次侧最大电流为10mA时，二次侧取样电阻R1的值应为15Ω。
4.2 由CS5460构成的分布式电能计量控制系统
目前我国高校学生公寓普遍采用限电措施来控制学校电能利用，公寓管理社会化后，限制学生用电净改为鼓励学生安全用电，从而将采用限制安全功率、限制基本电费、超量收费的形式。为了适应市场的需要，我们采用 CS5460设计了分布式电能控制系统，实现了公寓用电管理的分散控制和集中管理。图6是由 CS5460构成的分布式电能计量控制系统图。该系统的特点是：
●单线（或电力载波）传输，减少了工程施工量和线路造价。
●前端采用AT89C2051系列单片机和CS5460芯片，实现了功率、电流、电压栓测和电能计量等功能，性能价格比高，运行稳定可靠。
●采用RS485（或CAN总线）通讯标准，传输距离远，易于组网。
●可对用电功率、电流、电量进行集中临界测和控制。
多功能电能表计量应用的现状与展望
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/5a4477715.html, 多功能电能表计量应用的现状与展望 作者：靖丽丽 来源：《中国科技博览》2013年第21期 [摘要]由于应用领域扩大，电力系统对电表不断提出新的技术要求。现有的三相多功能表性能和品质，都不能完全适应电力系统的需求。如何将三相多功能表技术水准推向一个新的高度，是我们共同关注的课题。 [关键词]电能表技术分析 中图分类号：TM933.4文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0115-01 近年来随着电力系统对智能化电能表的需求量迅速增长。智能化电能表已不仅仅作为一个简单的电能计量器具，而是一个多功能的数据采集终端。与传统的机械表相比，采用电子计量原理的多功能电能表具有高精度、多参数测量、谐波功率电能计量等优势。但是现有的多功能电能表其性能和品质尚不能完全满足电力用户的要求，因此如何正确把握计量用电能表技 术发展趋势，全面采用网络化技术、自动抄表技术、数据管理技术，使电能计量进一步向系 统化、网络化、高可靠性方向发展，将多功能电能表技术水准推向一个新的高度，无疑是电力行业特别关注的问题。 1 新型电能表新技术特点 （1）高精度、长寿命计量准确度为0.1%的有功电能计量，超过IEC在线计量的最高准 确度要求，其误差曲线的带宽为+/-0.05%；0.2S 级三相基波表，具有分相的2—50次谐波有功功率计量；0.2S级长寿命的电网关口表，具有电能质量计量模块。（2）高速率、实时测量交流采样速率为256点/周波，记录周期最短为10毫秒；电能质量计量：63次谐波、电压闪变、故障录波78微秒的瞬变，供电可靠性指标的记录为 99.9999999%。（3）开放式、高速率通信技术应用。（4）三相电能计量专用芯片。采用低频滤波法计量谐波无功功率的三相计量芯片，高位∑-△A/D，负荷动态范围1000：1，线性度0.1%，具有温度测量功能，片上接口可直接与微分电流互感器连接；精度优于0.1%的三相 SOC单芯片，21位2阶∑-△A/D，32位可编程的电能量计算引擎，负荷动态范围2000：1，片内集成：高速8051单片机、硬实时钟、LCD 驱动电路、看门狗电路、定时器、多种存储器、多种通信接口等。 2 我国电能表技术现状 国产电子式三相多功能表技术开发起步较晚，近几年，注重吸收国际计量技术与管理经验，强化自主开发，取得了许多新的技术成果： 2.1 三相多功能表
电能计量设备分类及计量办法
电能计量设备分类及计量办法电能表是电力公司中运用遍及的电测外表。运用上分为：广阔用电户运用和电业有些自身运用。自全国首要城市(城镇)推行遍及一户一表及大有些乡村电网通过改造后，电能表的具有量直线上升。 电能表(以下称电表)不相同于别的电测外表，是《计量法》规则的强行检定交易结算的计量用具。跟着中国电力工作的翻开，电业有些自身的首要经济方针如发电量、供电量、售电量、线损等电能计量设备(以下称计量设备)，也日益增多。 设备分类 现行有关规程规则，作业中的计量设备按其所计量电能多少和计量目标的首要性分为5类。 Ⅰ类：月均匀用电量500万kW及以上或受电变压器容量为10MVA以上的高压计费用户；200MW及以上的发电机(发电量)、跨省(市)高压电网运营公司之间的互馈电量沟通点，省级电网运营与市(县)供电公司的供电关口计电量点的计量设备。 Ⅱ类：月均匀用电量100万kW及以上或受电变压器容量为2MVA及以上高压计费用户，100MW及以上发电机(发电量)供电公司之间的电量沟通点的计量设备。 Ⅲ类：月均匀用电量10万kW及以上或受电变压器容量
315kVA及以上计费用户，100MW以上发电机(发电量)、发电厂(大型变电所)厂用电、所用电和供电公司内部用于承揽查核的计量点，查核有功电量平衡的100kV及以上的送电线路计量设备。 Ⅳ类：用电负荷容量为315kVA以下的计费用户，发供电公司内部经济方针剖析，查核用的计量设备。 Ⅴ类：单相供电的电力用户计费用的计量设备(住所小区照明用电)。 计量办法 中国如今高压输电的电压等级分为500(330)、220和 110kV。配备给大用户的电压等级为110、35、10kV，配备给广阔中小用户(居民照明)的电压为三相四线380、220V，独户居民照明用电为单相220V。 供电局对各种用户计量办法有3种： (1)高压供电，高压侧计量(简称高供高计) 指中国城乡遍及运用的国家电压规范10kV及以上的高压供电体系，须经高压电压互感器(PT)、高压电流互感器(CT)计时。电表额外电压：3times;100V(三相三线三元件)或3times;100/57.7V(三相四线三元件)，额外电流：1(2)、1.5(6)、3(6)A。核算用电量须乘高压PT、CT倍率。10kV/630kVA受电变压器及以上的大用户为高供高
基因芯片技术基础知识(概念、制备、杂交、应用及发展方向)
生物科学正迅速地演变为一门信息科学。最明显的一个例子就是目前正在进行的HGP （human genome project），最终要搞清人类全部基因组的30亿左右碱基对的序列。除了人的遗传信息以外，还有其它生物尤其是模式生物（model organism）已经或正在被大规模测序，如大肠杆菌、啤酒酵母、秀丽隐杆线虫以及中国和日本科学家攻关的水稻基因组计划。但单纯知晓生物基因组序列一级结构还远远不够，还必须了解其中基因是怎样组织起来的，每个基因的功能是什么，又是怎样随发育调控和微环境因素的影响而在特定的时空域中展开其表达谱的，即我们正由结构基因组时代迈入功能基因组时代。随着这个功能基因组学问题的提出（后基因组时代，蛋白组学）[1]，涌现出许多功能强大的研究方法和研究工具，最突出的就是细胞蛋白质二维凝胶电泳（2-D-gel）（及相应的质谱法测蛋白分子量）和生物芯片（Biochip）技术[2]。 一．什么是基因芯片 生物芯片，简单地说就是在一块指甲大小（1cm3）的有多聚赖氨酸包被的硅片上或其它固相支持物（如玻璃片、硅片、聚丙烯膜、硝酸纤维素膜、尼龙膜等，但需经特殊处理。作原位合成的支持物在聚合反应前要先使其表面衍生出羟基或氨基（视所要固定的分子为核酸或寡肽而定）并与保护基建立共价连接；作点样用的支持物为使其表面带上正电荷以吸附带负电荷的探针分子，通常需包被以氨基硅烷或多聚赖氨酸等）将生物分子探针（寡核苷酸片段或基因片段）以大规模阵列的形式排布，形成可与目的分子（如基因）相互作用，交行反应的固相表面，在激光的顺序激发下标记荧光根据实际反应情况分别呈现不同的荧光发射谱征，CCD相机或激光共聚焦显微镜根据其波长及波幅特征收集信号，作出比较和检测，从而迅速得出所要的信息。生物芯片包括基因芯片、蛋白质芯片、组织芯片。而基因芯片中，最成功的是DNA芯片，即将无数预先设计好的寡核苷酸或cDNA在芯片上做成点阵，与样品中同源核酸分子杂交[3]的芯片。 基因芯片的基本原理同芯片技术中杂交测序（sequencing by hybridization, SBH）。
单相电能计量芯片MCP3906及其应用
单相电能计量芯片MCP3906及其应用 引言电能表作为电能计量的专用仪表，在电能管理仪器仪表中占有很大比例，其性能直接影响着电能管理的效率和科技水平。从产品的功能、性能及经济效益等多方面来看，全电子电能表与传统的感应式电能表相比，存在着明显的优势。而且电能表作为计量管理和用电管理的终端，它所提供的各种功能是实现电力系统自动化管理必不可少的。传统的测量都是采用A／D转换电路，但这种方法使部分电参量测量精度欠佳，性价比不理想，且软件编程相对复杂，微控制器必须对采样电路进行数据处理(如电压、电流的平均值、有效值，有功、无功计算等)。而随着现代电子产业的高速发展，测量电路的集成化、模块化成为未来发展的趋势，各大器件公司也纷纷推出自己的电能计量芯片。这种集成芯片不仅精确度高，而且硬件、软件设计简单，价格便宜，性价比高，极具市场潜力。本文给出了基于Microchip公司的MCP3906单相电能计量芯片，并以AVR公司的ATMega16为MCU设计开发的一款新型单相电能表实现方案。与以往电能表相比，该方案具有设计接口简单、结构紧凑、可靠性高等特点。 1 MCP3906单相电能计量芯片 MCP3906是Microch ip公司推出的单相电能计量芯片，它支持国际电能计量标准技术规范IEC62053，可提供与平均有功功率成比例的频率输出，以及与瞬时功率成比例的高频输出用于电表校准。MCP3906内部包含两个16位△-∑ADC，可用于各种IB和IMAX电流和小分流器(<200μΩ )的电表设计。该芯片还包含一个超低温漂(<15ppm／℃)参考电压，通过特殊设计的带隙温度曲线，可在整个工业级温度范围内使温度梯度达到最小。固定功能的片上DSP模块可用于计算有功功率，此外，片上还有驱动机械计数器的高输出驱动器，可以减少现场故障和机械计数器咬合。芯片的空载门限模块可防止任何电流潜变(Creep)测量，而上电复位(Power on Reset，POR)模块则可在低电压时限制电表测量。因此，MCP3906是具备高现场可靠性的精密电能计量IC，并采用业界标准的引脚配置。 1.1 MCP3906的内部结构及工作原理 MCP3906是混合模拟／数字信号的CMOS集成电路，其内部结构框图。 MCP3906可提供与有功功率成比例的频率输出和与瞬时功率成比例的高频输出来用于校准。它的两个通道均使用16位二阶△-∑ADC，能以MCLK／4的频率对输入进行采样，同时允许对动态范围很宽的输入信号进行采样。可编程增益放大器(Programmable Gain Amplifier，PGA)扩大了电流输入通道(通道0)的可用范围。其有功功率的计算以及与计算有关的滤波均可在数字域中完成，从而提高了其稳定性和温漂性能。 MCP3906的两个数字高通滤波器(HPF1和HPF2)可以滤除两个通道的系统偏移量，因此，有功功率的计算不含任何电路或系统偏移量。经过高通滤波后，电压和电流信号相乘，即可得出瞬时功率信号。此信号不含直流偏移分量，因此可有效利用求平均法(Averaging Technique)计算出所需的有功功率输出。 瞬时功率信号包含的有功功率信息就是瞬时功率的直流分量。求平均法可用于计算正弦和非正弦波形，以及所有功率因数。瞬时功率经过低通滤波器(LPF)就可以产生瞬时有功功率信号。 通过MCP3906的DTF转换器可对瞬时有功功率信息进行累加，以产生输出脉冲，此脉冲的频率与平均有功功率成比例。FOUT0和FOUT1输出的低频脉冲可用于设计驱动机电式计数器和双相步进电机，以便显示实际消耗的有功功率。每个脉冲对应于一个固定的有功电量值，其功能可由F2、F1和F0的逻辑进行选择。HFOUT输出具有较高的频率设定和较低的积分周
电能计量现代化管理和新技术应用研究
电能计量现代化管理和新技术应用研究 发表时间：2018-05-15T09:20:04.680Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：吴德立 [导读] 摘要：对于一个电力企业的发展来说，电能计量工作是整个企业在发展过程中的核心问题，电力企业需要引起高度重视。 （国网安徽省电力公司灵璧县供电公司 234200） 摘要：对于一个电力企业的发展来说，电能计量工作是整个企业在发展过程中的核心问题，电力企业需要引起高度重视。随着社会的发展，电力市场竞争越来越激烈，电力行业要想占有一席之地，就应当对我国电能计量管理现状进行深入了解，在了解到管理工作不当会带来严重后果之后，再进行相应的发展。另外还应重视该技术的推广应用，以促使我国电力行业的顺利发展。基于此本文分析了电能计量现代化管理和新技术应用。 关键词：电能计量；现代化管理；新技术；应用 1、电能计量管理的工作内容 对于一个电力企业的发展来说，做好电能计量管理工作，在一定程度上是影响着该电力企业的发展的。根据我国当前的电能输送要求，科学合理地开展电能计量装置管理工作是一项很重要的工作。电能计量装置管理工作的进行，需要注重科学化和规范化，在保证电能计量质量的同时，还要提高电能计量的工作效率。对于一个电力企业来说，正确地开展电能计量装置管理工作，有利于记录电能数据，同时也为我国的电能输送行业提供了工作的质量保障。 2、我国电能计量管理的现状 对于该技术应用现状的分析，主要是：首先是系统的核心方面，电能计量集抄技术的核心主要有两部分构成，即集中器和采集器，二者的功能主要是对系统中所涉及的数据进行采集、汇聚。在系统运行过程中，主控站向集中器和采集器发布命令，接受到命令的集中器和采集器便开始对相关数据进行依次抄收和储存，然后将储存好的数据传输到主控站。就目前集中器的功能来看，除了具备电话线接口和RS485接口之外，还具备一定的数据采集、远程监控和异常信息记录功能。 其次是系统的可靠性，这里所说的可靠性主要指的是系统通讯信道的可靠性。为了从根本上确保系统的可靠性，该系统在对数据通讯方式进行选取的时候，通常都会对能够影响系统可靠性的因素进行全面分析，最后根据分析结果，选取最佳的数据通讯方式。由于当前应用于电力系统的数据通讯方式侧重点不同，因此，技术人员应该根据系统实际需求，对数据通讯方式进行科学选择。目前，应用最广泛的则要属载波抄表技术。 最后是电能表的分类，就目前电能表的分类来看，主要可以分为两大类，即机电脉冲式电能表和电子式电能表。目前应该比较广泛的应属后者，该种类型的电能表主要是利用乘法器来完成对电功率的测量，其优势在于能够全面、系统的对各项数据进行收集，且脉冲输出可以直接读取。可以预见，在未来的时间里，电子式电能表必然会得到更好的发展，从而更加广泛的应用于电力系统中。 3、优化电能计量现代化管理的措施 3.1、加强电能计量的信息化管理 供电企业中的电能计量管理关系着很多个方面，在信息化时代下电能计量也应该逐渐实现信息化管理。电能计量的信息化管理主要是利用计算机和网络技术进行的，其在电能装置，计量设备和电能实抄分析、器具检定和管理系统综合利用等方面对电能计量和抄表系统的情况和计量信息进行分析和转换，从而实现电能计量的现代化和信息化。这种信息化和现代化管理的实现，使得电能计量管理更加的适应电网商业化的需求，也能够利用计量和抄表等功能，对各类电能信息进行分析，从而查找出用电情况不合理的现象，从而分析出计量装置所导致的误差，以此来核对电能计量的准确性，从而能够及时从中查出问题，为供电企业的电能计量管理提供依据。 3.2、规范操作行为 电流企业需要对电能计量设备的操作行为进行规范，制定完善的管控方案，明确各类工作的规范要求，及时发现其中存在的问题，采取有效措施解决问题。在此期间，相关部门需要及时发现电能计量设备在使用中的问题，采取有效措施解决问题，例如工作人员在实际操作中，经常出现位置错误的问题，导致电能计量准确性逐渐降低。因此，需要规范工作人员的行为，要求其在实际工作中，转变传统的工作形式，利用科学的操作方式提高工作准确性。 3.3、创新管理措施 电力企业的诸多工作在进行过程中，都需要按照国家的法律法规来办事，电能计量工作越来越趋向于科学化和合理化。电能计量工作在发展进行的过程中，要确保客户和企业都能够得到利益满足，国家应该建立正确的措施计划，国家应该出台相关的法律法规为我国的电力企业的发展作出制度保障。同时，如果要使电力企业能够得到更好的发展，就要开发科学合理的电力企业的管理平台，只有好的设备、好的技术、好的管理方式才能够促进我国电力企业平稳的运行与发展。 3.4、强化人才队伍建设，提高计量管理能力 应加大资金投入，强化计量基础设施建设，如计量装置的更新换代，信息系统的优化升级，选用先进的计量手段和管理技术等，其中提高工作人员的专业水准尤为关键。提高他们的业务素质和职业道德水平，树立正确的责任意识和奉献精神，建立一支具有高素质、科学化、专业化的电能计量管理队伍。随着各种新技术的不断发展和使用，特别是智能化、数字化设备的应用和普及，原来旧有的计量设备不断的被淘汰和代替，计量管理人员不仅要主动的接受业务培训，还要坚持加强自己的业务学习，使自己能够熟练运用信息管理系统，不断学习新型装置的工作原理和技术操作，以及先进的管理技术等，以此提高工作效率和质量。 4、电能计量新技术的推广应用 4.1、大客户负荷管理系统 随着计算机技术和自动化技术的快速发展，大客户负荷管理系统的兴起与使用才逐渐广泛。此系统建立在传统负荷管理系统的基础上，是实现客户用电的自动采集、分析和处理的系统。大客户负荷管理系统是通过对自动控制和计算机网络技术的应用来实现其目标，是通过管理终端来对用户的用电负荷进行管理。这个系统还具有灵活性，可以根据电网当时的负载进行控制。当整个电网处于用电的高峰时期时，就采用控制工业用电的方式来进行控制，以保证居民的电量充足。当整个电网恢复非高峰时期时，再放开对工业用电的控制。 4.2、地网电能量计量遥测系统 在我国的变电站中，绝大部分都使用着很多生产于不同厂家的电能表，故而在选择变电站遥测系统的过程中，应该尽量选用抄表通道
电能计量芯片
电能计量芯片 ADE7755是ADI公司生产的一款用于电能计量的芯片，其技术指标超过了IEC1036规定的准确度要求[7]。它将有功功率的信息以频率的形式输出。在50 / 60Hz 输入信号时都能满足IEC687 / 1036标准规定的测试精度要求，在1000：1的输入动态范围内，测试误差小于0.1%。其功能框图如图3.1所示，实物图如图3.2所示。 图3.1 ADE7755功能框图 图3.2 ADE7755芯片实物图 3.1 ADE7755的特点 ADE7755 应用了过采样ADC和DSP相结合的技术，对温度的敏感度很低，即使在很高的环境温度下也能维持较高的测试精度。ADE7755只在ADC和基准源中使用模拟电路，所有其他信号处理（如相乘和滤波）都使用数字电路，这使其在恶劣的环境条件下仍能保持极高的准确度和长期稳定性。
其主要特点如下： （1）工作温度范围－40～85℃。 （2）低阈值启动，启动电流小于 0.2%Ib。 （3）低成本 CMOS 工艺。 （4）片内设有电源监控电路。 （5）片内带有防潜动功能（空载阈值）。 （6）片内带有抗混叠滤波器。 （7）+5V 单电源、低功耗（典型值 15mW）。 （8）具有负功率或错线指示功能。 （9）5V 单电源工作，正常工作时芯片功耗 30Mw。 （10）1Vpeak-peak 的最大模拟信号输入范围。 （11）电流通道具有 1/2/8/16 四种增益选择，以便灵活选用不同大小的锰铜采样电阻。 （12）2.5V 片内高精度参考电压源，绝对偏差小于!4%，温漂小于!20ppm/℃。 （13）片内基准电压 2.5V±8%（温度系数典型值 30ppm/℃）,能为外部电路提供基准。 （14）带有电源电压检测功能，当电源电压降低到 80％VDD 时芯片自动复位。 （15）灵活的模拟信号输入电路，既可单端输入也可全差分输入并且输入共模电压可在 0V 和2V 之间选择，由管脚 SCOM 控制。 （16）有功功率平均值从 ADE7755 引脚 F1 和 F2 以频率方式输出，且F1、F2能直接驱动步进电机。 （17）有功功率瞬时值从引脚 CF 以较高频率方式输出,能用于仪表校验;逻辑输出引脚 REVP 能指示负功率或错线;FI 和 F2 能直接驱动机电式计度 器和两相步进电机;电流通道中的可编程增益放大器（PGA）使仪表能使 用小阻值的分流电阻。 3.2 ADE7755工作原理 ADE7755内部拥有两个16位的二阶∑-△模数转换器，这两个ADC对来自电流 和电压传感器的电压信号进行数字化，过采样速率达900KHz。AD7755的模拟 输入结构具有宽动态范围，大大简化了传感器接口(可以与传感器直接连接)，也
基因芯片技术的应用和发展趋势
基因芯片技术的应用和发展趋势 随着基因芯片技术的日渐成熟, 在功能基因组、疾病基因组、系统生物学等领域中得到了广泛的应用, 已经发表了上万篇研究论文, 每年发表的论文呈现增长的趋势. 芯片制备技术极大地推进了生物芯片的发展, 从实验室手工或机械点制芯片到工业化原位合成制备, 从几百个点的芯片到几百万点的高密度芯片, 生物芯片从一项科学成为一项技术, 被越来越多的研究者广泛运用. 各个实验室不断产生海量的杂交数据, 相同领域的研究者需要比较不同实验平台产生的数据, 作为基于分子杂交原理的高通量技术, 芯片实验的标准化、可信度、重现性和芯片结果是否能作为定量数据等问题成为所有的芯片使用者关心的课题. 迈阿密原则和微阵列质量控制系列研究回答了这两个问题. 迈阿密原则(Minimum Information About a Micro- array Experiment, MIAME, 微阵列实验最小信息量)提出了生物芯片标准化的概念, 该原则的制定使世界各地实验室的芯片实验数据可以为所有的研究者共享. 同 时, 美国国家生物信息学中心(NCBI)和位于英国的欧洲生物信息学研究所(EBI)也建立了GEO ( https://www.360docs.net/doc/5a4477715.html,/geo/)和ArryExpress (http:// ;https://www.360docs.net/doc/5a4477715.html,/arrayexpress/)公共数据库, 接受和储存全球研究者根据迈阿密原则提交的生物芯片数据, 对某项研究感兴趣的研究人员可以下载到相关课题的芯片原始数据进行分析. 2006年美国FDA联合多个独立实验室进行了MAQC系列实验(micro array quality control, MAQC), 旨在研究目前所使用的芯片平台的质量控制. 该研究的12篇系列文章发表在2006年9月份的Nature Biotechnology 上, 用严格的实验分析了目前主流芯片平台数据质量, 芯片数据和定量PCR结果之间的相关性, 芯片数据均一化方法, 不同芯片平台之间的可重现性. 证明了不同芯片平台产生的数据具有可比性和可重现性, 各种芯片平台之间的系统误差远远小于人为操作和生物学样品之间本身的差异, 肯定了芯片数据的可信性, 打消了以往对芯片数据的种种猜疑, 明确了基于杂交原理的芯片同样可以作为一种定量的手段. 推动了生物芯片技术在分子生物学领域更广泛的应用. 生物信息学和统计学是在处理基因芯片产生的海量数据中必不可少的工具. 随着芯片应用的推进, 芯片数据分析的新理论和新算法不断地被开发出来, 这些方法帮助生物学家从海量的数据里面快速筛选出差异表达的基因. 一次芯片实验获得的是成千上万个基因的表达信息, 任何一种单一的分析方法都很难将所有蕴含在数据中的生物学信息全部提取出来, 从近年来生物信息学研究的趋势来看, 目前研究的重点开始转向芯片数据储存、管理、共享和深度信息挖掘, 旨在从芯片数据中获得更多的生物学解释, 而不再停留在单纯的差异表达基因筛选上。 目前基因芯片的制备向两个主要方向发展. 第一, 高密度化, 具体表现为芯片密度的增加, 目前原位合成的芯片密度已经达到了每平方厘米上千万个探针. 一张芯片上足以分析一个物种的基因组信息. 第二, 微量化, 芯片检测样品的微量化, 目前芯片检测下限已经能达到纳克级总RNA水平, 这为干细胞研究中特别是IPS干细胞对单个细胞的表达谱研究提供了可能. 另一方面, 微量化也体现芯片矩阵面积的微量化, 即在同一个芯片载体上平行的进行多个矩阵的杂交, 大大减少系统和批次可能带来的差异, 同时削减实验费用. 微阵列技术改变了生物学研究的方法, 使得微量样品快速高通量的分析成为可能, 从单个基因的研究迅速扩展到全基因组的系统生物学研究. 微阵列技术帮助生物学研究进入后基因组时代, 研究成果层出不穷。 2001年国家人类基因组南方研究中心韩泽广博士研究小组利用cDNA芯片对肝癌和正常组织中的12393个基因和EST序列进行了表达谱筛查, 其中发现了2253个基因和EST在肝癌中发生了差异表达, 并对这些差异基因的信号通路进行了分析, 发现WNT信号通路在肝癌的发生中出现了表达异常. 2002年中国科学院神经科学研究所张旭博士研究组利用表达谱芯片对大鼠外周神经损伤模型背根神经节的基因表达进行了研
电能计量基础及新技术 郭艳娟
电能计量基础及新技术郭艳娟 摘要；随着社会的发展和科学技术在电能计量领域的广泛应用，我国的电网建 设规模不断扩大，对电能有了更高的要求。为满足人民群众对电能的需求，实现 企业和社会的经济效益，电能计量中新技术的应用，不仅提高了电能计量的工作 效率，而且提高了电能计量的准确性。文章通过对我国电能计量基础及新技术在 电能计量中的应用现状进行分析，提出一些意见和建议。 关键词：电能计量；基础；智能技术；应用 电能计量是否精准有效，直接关系到人们的切身利益，关系到社会稳定发展，更直接影响着电力企业的经济效益，为了更好地提高供电效益，提升电网应用能力，就需要通过现代化智能建设，使电力运营更加科学有效，在当前发展常态下，计算机应用技术已经得到了普遍推广，电力运营也要引入互联网思维与方式，精 确嫁接到各个流程环节，充分发挥智能技术优势推动电力行业发展。可以说，智 能技术是时代的必然，也是社会的迫切需求，在对电能计量中应用能够得到良好 的开发，智能应用是当前我国电网改革需求。本文首先从电能计量装置管理及智 能电表的应用情况介绍了电能计量相关基础知识，随后通过对新技术在电能计量 中的应用做详细分析探讨，进一步提出提高电能计量管理水平的方法措施。 1电能计量装置管理及智能电表介绍 1.1电能计量装置管理 对电能计量进行管理包括：计量方案的确定；计量器具的选用、订货验收、 抽检、周期轮换、周期检定、耐压走字、检修、保管、报废；电能计量装置的数 据安全与闭锁；电能计量装置的线路设计及审查、设备安装及竣工验收；现场运 行维护巡视，现场接线检查。现场误差检验，故障处理，查获跨越或围绕计量装 置实施的窃电事件；异常电量的退补计算；电能计量资产及账务管理；电能计量 数据的分析与统计；有时还要涉及到与电能计量有关的失压计时器、失流计时器、防窃电器，电能量抄核收计费系统，远方集中抄表系统，变电站的自动监测系统 等相关内容。 在供电公司，以上内容牵涉到的工种或班组有：客户代表、营业接洽、资产 采购、用户配电装置设计审查及施工、反窃电稽查大队、装表接电工、电能表校 验工、电能麦修理工、计量内外勤工、互感器校验工、计量器具资产管理员、电 能计量数据统计员、用电监察员、营业普查员、计量微机管理员、电量电费抄核 收入员、变电运行人员等等。 1.2智能电表介绍 （1）智能电表的应用 智能电表主要采用了电子集成电路的设计，不论在使用性能上还是操作功能 上智能电表都具有极大的优势它不仅体积小的特点、还可以进行远程操控、有效 防止窃电、及时预付用电费用等功能，而且可以通过修改智能电表的控制软件中 参数，来实现对智能电表各种使用功能的控制。智能电表还具有功耗低、精度高、过载和工频范围广等优越性。 智能电表应用主要包括：电能的计量；用户用电极限需求量的预测；）用电 数据的管理；电能表运行异常的监控；智能化需求侧管理；提高配电网负荷预测 的准确性的应用；费用控制功能的应用；）服务电力客户等。 （2）智能电表的分类及功能 目前，从全国范围来看，按照智能电表的结构不同，上大致可分为机电一体
第五章 电能计量方式
第五章电能计量方式 本章重点讲述单相和三相有功电能以及无功电能的计量方式和适用范围。电能计量包括单相、三相三线和三相四线制电路中有功电能和无功电能的计量。测量电路中电能表除了直接接入式的以外,还有经互感器接入的，即电能表和互感器的联合接线。 第一节单相有功电能的计量 单相交流电路有功功率的计算公式为 图5－1所示为测量单相电路有功电能的接线。电能表的电流线圈或电流互感器的一次绕组必须与电源相线串联,而电能表的电压线圈应跨接在电源端的相线与零线（中线)之间。电流、电压线圈标有黑点“＊”的一端(称为电源端）应与电源端的相线连接。当负载电流I和流经电压线圈的电流I U，都由黑点这端流入相应的线圈时,电能表的驱动力矩M Q可由相量图得到，即 因此，按此接线电能表可以正确计量电能。 如图5－2所示，若有一个线圈极性接反,例如电流线圈极性接反时，则流入电能表电流线圈中的电流方向与图5-1中的相反,产生的电流磁通方向也相反,在这种情况下,电能表的驱动力矩为
驱动力矩为负值,导致电能表反转。 如图5-3所示的电能表接线，电压线圈跨接在负载端时，电能表测量的电能包括负载和电压线圈消耗的电能。当用户不用电时,由于电能表的电流、电压线圈中仍有电流存在，使电能表产生转动，这种现象称为正向潜动。在实际中这种接线是不被采用的。
第二节三相有功电能的计量 一、三相三线制电路有功电能的测量 (一）三相电路中的功率 如图５-4所示，三相三线制电路的负载可以连接成星形和三角形两种接线。由交流电路的理论得知,无论三相电路对称与否。三相电路的瞬时功率ｐ总是等于各相瞬时功率之和，即 当负载连接成星形时,则三相电路的瞬时功率p为 式中u各相电压的瞬时值； i各相电流的瞬时值。 根据基尔霍夫第一定律，三相三线制电路中有
基因芯片技术及其应用简介(精)
基因芯片技术及其应用简介 生物科学学院杨汝琪 摘要:随着基因芯片技术的发展,基因芯片越来越多的被人们利用,它可应用于生活中的方方面面,如:它可以应用于医学、环境科学、微生物学和农业等多个方面,基因技术的发展将有利于社会进一步的发展。 关键词:基因芯片;技术;应用 基因(gene是载有生物体遗传信息的基本单位,存在于细胞的染色体(chromosome上。将大量的基因片段有序地、高密度地排列在玻璃片或纤维膜等载体上,称之为基因芯片(又称DNA 芯片、生物芯片。在一块1 平方厘米大小的基因芯片上,根据需要可固定数以千计甚至万计的基因片段,以此形成一个密集的基因方阵,实现对千万个基因的同步检测。基因芯片技术是近年来兴起的生物高新技术,把数以万计的基因片段以显微点阵的方式排列在固体介质表面,可以实现基因检测的快速、高通量、敏感和高效率检测,将可能为临床疾病诊断和健康监测等领域,带来全新的技术并开拓广阔的市场。 1 基因芯片技术原理及其分类 1.1基因芯片的原理: 基因芯片属于生物芯片的一种"其工作原理是:经过标记的待测样本通过与芯片上特定位置的探针杂交,可根据碱基互补配对的原则确定靶序列[1],经激光共聚集显微镜扫描,以计算机系统对荧光信号进行比较和检测,并迅速得出所需的信息"基因芯片技术比常规方法效率高几十到几千倍,可在一次试验中间平行分析成千上万个基因,是一种进行序列分析及基因表达信息分析的强有力工具。 1.2基因芯片分类: 1.2.1根据其制造方法可分原位合成法和合成后点样法;
1.2.2根据所用载体材料不同分为玻璃芯片!硅芯片等; 1.2.3根据载体上所固定的种类可分为和寡核苷酸芯片两种; 1.2.4根据其用途可分测序芯片!表达谱芯片!诊断芯片等 2 基因芯片技术常规流程 2.1 芯片设计根据需要解决的问题设计拟采用的芯片,包括探针种类、点阵数目、片基种类等。 2.2 芯片制备将DNA, cDNA或寡核昔酸探针固定在片基上的过程。从本质上可分为两大类fz} ,一类是在片基上直接原位合成,有光蚀刻法、压电印刷法和分子印章多次压印法三种;另一类是将预先合成的探针固定于片基表面即合成点样法。 2.3 样品制备常规方法提取样品总RNA,质检控制。再逆转录为。DNAo 2.4 样品标记在逆转录过程中标记荧光素等。 2.5 芯片杂交标记的cDNA溶于杂交液中,与芯片杂交。 2.6 芯片扫描一用激光扫描仪扫描芯片。 2.7 图像采集和数据分析专用软件分析芯片图像,然后对数据进行归一化,最后以差异为两倍的标准来确定差异表达基因。 2.8 验证用定量PCR或原位杂交验证芯片结果的可信性。 3基因芯片合成的主要方法 目前已有多种方法可以将基因片段(寡核苷酸或短肽固定到固相支持物上。这些方法总体上有两种: 3.1原位合成:
基因芯片技术的研究进展与前景
基因芯片技术的研究进展与前景 摘要 关键词基因芯片，遗传性疾病，基因组计划， 一、基因芯片技术的产生背景 基因芯片技术是伴随着人类基因组计划而出现的一项高新生物技术。2001年6月公布了人类基因组测序工作草图；2002年出发飙了较高精确度和经过详细注解的人类基因组研究结果；2004年10月发表了已填补基因组中许多Gap片段的更精确的人类全基因组序列，标志人类基因组计划的完成和新时代的开始。随着人类基因组计划的开展，也同时进行了模式生物基因组测序工作。动物、植物、细菌及病毒基因组等测序工作都已取得重大进展。 随着各种基因组计划的实施和完成（有的即将完成），一个庞大的基因数据库已经建成。怎样从海量的基因信息中发掘基因功能。如何研究成千上万基因在生命过程中所担负的角色；如何开发利用各种基因组的研究成果，将基因的序列与功能关联起来，认识基因在表达调控、机体分化等方面的生物学意义；解释人类遗传进化、生长发育、分化衰老等许多生命现象的奥秘；深入了解疾病的物质基础及发生、发展过程；开发基因诊断、治疗和基因工程药物并用来预防诊断和治疗人类几千种遗传性疾病……这些都将成为现代生物学面临的最大挑战。这样的背景促使人们研究和开发新的技术手段来解决后基因组时代面临的一系列关键问题。20世纪90年代初，为适应“后基因组时代”的到来，产生了一项新的技术，即以基因芯片为先导的生物芯片技术。 二、基因芯片的概念 基因芯片（又称DNA芯片、DNA微阵列）技术是基于核酸互补杂交原理研制的。该技术指将大量（通常每平方厘米点阵密度高于400 ）探针分子固定于支持物上后与有荧光素等发光物质标记的样品DNA或RNA分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息，从而对基因表达的量及其特性进行分析。通俗地说，就是通过微加工技术，将数以万计、乃至百万计的特定序列的DNA片段（基因探针），有规律地排列固定于2cm2的硅片、玻片等支持物上，构成的一个二维DNA探针阵列，与计算机的电子芯片十分相似，只是在固相基质上古高度集成的不是半导体管，而是成千上万的网格状密集排列的基因探针，所以被称为基因芯片。 三、基因芯片技术的分类 1 根据功能分类：基因表达谱芯片和DNA测序芯片两类。基因表达图谱芯片可以将克隆的成千上万个基因特异的探针或其cDNA片段固定在一块DNA芯片上，对于来源不同的个体、组织、细胞周期、发育阶段、分化阶段、病变、刺激（包括不同诱导、不同治疗手段）下的细胞内mRNA或反转录后产生的cDNA进行检测，从而对这个基因表达的个体特异性、组织特异性、发育阶段特异性、分化阶段特异性、病变特异性、刺激特异性进行综合的分析和判断，迅速将某个或某几个基因与疾病联系起来，极大地加快这些基因功能的确定，同时可进一步研究基因与基因间相互作用的关系，DNA测序芯片则是基于杂交测序发展起来的。其原理是任何线状的单链DNA或RNA序列均可裂解成一系列碱基数固定、错落而重叠的寡核苷酸，如能把原序列所有这些错落重叠的寡核苷酸序列全部检测出来，就可据此重新组建出新序列。 2 根据基因芯片所用基因探针的类型不同，可分为cDNA微阵列和寡核苷酸微阵
电能计量芯片CS5460及其应用
电能计量芯片CS5460及其应用 1. 概述 CS5460是CRYSTAL公司最新推出的带有串行接口的单相双向功率/电能计量集成电路芯片。与目前在电子式电度表应用中广泛使用的 AD7750和AD7755（见《国外电子元器件》1999年第3期文章）相比较，CS5460增加了以下功能： ●具有片内看门狗定时器（Watch Dog Timer）与内部电源监视器； ●具有瞬时电流、瞬时电压、瞬时功率、电流有效值、电压有效值、功率有效值测量及电能计量功能； ●提供了外部复位引脚； ●双向串行接口与内部寄存器阵列可以方便地与微处理器相连接； ●外部时钟最高频率可达20MHz； ●具有功率方向输出指示。 这些增加的功能更加便于与微处理器（MPU）接口，并能方便地实现电压、电流、功率的测量和用电量累积等功能。
2. 基本结构与技术指标 2.1 内部结构 CS5460内部集成了两个△-∑A/D转换器、高、低通数字滤波器、能量计算单元、串行接口、数字-频率转换器、寄存器阵列和看门狗定时器等模拟、数字信号处理单元,其内部结构框图如图1所示。 2.2 引脚排列及功能 CS5460的引脚排列如图2所示。各引脚的功能如下： 1脚XOUT：晶体振荡器输出； 2脚CPUCLK：CPU时钟输出； 3脚VD+：数字电路电源正极； 4脚DGND：数字地； 5脚SCLK：串行时钟输入； 6脚SDO：串行数据输出； 7脚CS：片选； 8脚NC：空脚； 9脚VIN+：差分电压正输入端； 10脚VIN-：差分电压负输入端；
11脚VREFOUT：参考电压输出；12脚VREFIN：参考电压输入； 13脚VA-：模拟地； 14脚VA+：模拟电源正极； 15脚IIN-：差分电流负输入端；16脚IIN+：差分电流正输入端；17脚PFMON：电源掉电监视输出；18脚NC：空脚； 19脚RESET：复位输入； 20脚INT：中断输出； 21脚EOUT：电能脉冲输出； 22脚EDIR：功率方向指示输出；23脚SDI：串行数据输入； 24脚XIN：晶体振荡器输入。 2.3 主要技术指标 ●差分电压输入范围：150mV； ●温度系数：＜60ppm/℃
电能计量基础及新技术 吴国华
电能计量基础及新技术吴国华 发表时间：2018-07-02T11:51:15.430Z 来源：《电力设备》2018年第9期作者：吴国华 [导读] 摘要：在电力系统中，电能计量是电力生产、销售以及电网安全运行的重要环节，发电、输电、配电和用电均需要对电能进行准确测量。 （国网吕梁供电公司山西吕梁 033000） 摘要：在电力系统中，电能计量是电力生产、销售以及电网安全运行的重要环节，发电、输电、配电和用电均需要对电能进行准确测量。电能计量的技术水平和管理水平不仅影响电能量结算的准确性和公正性，而且事关电力工业的发展，涉及国家、电力企业和电力客户的合法权益。因此，搞好电能计量工作具有十分重要的意义。 关键词：电能计量；新技术；应用 一、电能计量基础——智能电表介绍 把电能表、与其配合使用的互感器以及电能表到互感器的二次回路连接线统称为电能计量装置。电能计量技术是由电能计量装置来确定电能量值，为实现电能量单位的统一及其量值准确、可靠的一系列活动。 目前更换智能电表是国家电网公司响应党中央节能减排政策，推进经济社会低碳发展、提高居民生活品质的重要举措之一。智能电表比居民以往使用的机械电表具有多种智能功能，可以实现远程抄表、分段计量、实时查询、为用户节约用电供数据参考、指导客户合理用电等操 智能电表的测量精度高、稳定性好、可靠性好、过载能力大、功能更丰富、具备远程采集功能等特性，是智能电表优于机械电表的“过人”之处。 智能电表利用电子原件测量电能，较机械电表启动电流小，灵敏度、精确度更高。因此，例如电动剃须刀、收音机等小负荷用电器过去在机械电表上难以被计量的“隐形用电”，在智能电表上就会被灵敏“捕捉”，从而被准确计录，其直观表现是电量有所增加，但有效堵塞了电量的流失。 另外，机械电表的检定周期为3年至5年，而智能电表则需5年至10年才检定一次，因此，其使用可靠、稳定，增强了用户用电的可靠性和稳定性。 智能电表还具有储存、分时计时等功能，为未来实现“分时电价”提供技术基础。将来，延边地区将有望实现“分时计时”，即按用电高峰、低谷等时段的用电量计量，分别按不同价格标准计电费，届时，智能电表将通过相关设置而“分时计时”，从而分时计价，让用户尽享实惠。 智能电表为数字显示，可轮流显示电表号、时间、用电量等信息，手动按钮还可以查询用户自家的用电情况，其计量误差较额定标准大大降低。 二、发展电能计量新技术的背景 1. 顺应新能源发展的方向 当今世界经济和能源正处在变革和转型之中，清洁化、低碳化、高效化是能源发展的大势所趋，节能减排、积极发展新能源成为各国能源战略转型的核心内容。 在新能源发展的进程中，电力工业扮演着越来越重要的作用，电网行业更当仁不让地充当起“领跑者”的角色。风能、太阳能等可再生能源发电具有间歇性、随机性、分布性等特点，大规模接入后对电网运行会产生较大的影响。而这种问题在我国尤为突出。 通信条件较差、用电性质复杂、受外界影响较大，其随机性、间歇性、无规律性等特点对计量的准确、可靠、公平、公正以及计费的合理合法、及时准确、安全可靠提出了新的更高要求。 为了支撑新型能源的推广应用，有必要加快开展新型能源的计量计费技术的研究，提出一套切实可行的技术方案，为新型能源计量计费提供强有力的技术支撑。 2. 自动化发展的要求 随着公司加快推进采集系统建设，大规模安装应用智能电能表，对计量检定工作的质量效率提出了更高的要求。 公司系统现有的计量管理模式，客观上造成了管理标准、技术标准、工作标准不一致，标准设备配置参差不齐，生产和仓储设施建设差异大，统一配送范围受限，资源相对分散，工作效率较低，运营成本较高，难以保证检定标准和检定结果的高度一致，难以满足智能电能表快速推广应用的需求，难以满足公司“集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设”的更高要求。 智能电能表的计量准确性和质量既关系到“用电信息采集系统”建设的成败，通过开展智能电能表可靠性研究，完善可靠性评价技术，提高电能表可靠性，保证使用寿命和平均无故障时间达到设计要求是用电信息采集系统建设中必须考虑的问题。 通过分析影响电能表可靠性的主要因素，提出有针对性的改进措施，提出延长电能表寿命的技术解决路线，提高电能表可靠性和使用寿命，为电力用户用电信息采集系统建设和投资决策提供技术支持，确保投资收益；同时，通过提高电能表制造行业可靠性管理水平，改进电能表制造工艺，促进电能计量行业技术水平的提高，带动电能表制造产业发展。 三、电能计量的新技术 电力市场主体趋向多元化，人们的法律意识、服务意识逐渐增强，对计量准确性、可靠性以及计量服务水平提出了更高要求。 （1）用电信息采集 用电信息采集是在推广智能电表的同时供电企业同步建设的电力客户用电信息采集系统。是对各类电力客户的用电信息实施采集、处理和实时监测的系统，是建设智能电网的重要组成部分，是为客户提供双向互动服务的基础。该系统有助于提高抄表质量、统计用电数据、提升供电企业的社会服务能力。 ①可以随时获得用户的运行数据，用电信息采集系统不但可以随时查看客户的实时电能表示数，还可以查看客户的电流、电压以及负荷情况。另外，还具备查看历史用电数据功能。供电企业可以随时了解用户用电需求，用户也可以随时随地查询用电情况，实现了用户与供电企业之间的互动。 ②减少了抄表人员的现场工作量，提高了工作效率，过去采用人工抄表，抄表人员要挨家挨户上门抄表，如遇家中无人现象得反复前
电能计量技术 --作业 2014
《电能计量技术》作业 （注意：每个同学作10个题目，学号的末尾数为1的同学依次选题号为1、11、21、31、41、51、61、71、81、91等10个题目；学号末尾数为0的同学就选10、20、30、40、50、60、70、80、90、100十个题目，其他学号的同学仿照这样选题，把题目复制到你做的文本上，通过网络平台发给我，不能复制其他同学做好的，雷同的都没有成绩。请各位同学认真做一做。1．什么是电能计量装置？它的作用是什么？电能表装置是如何进行分类的？ 2．电能表额定最大电流和基本电流的物理意义是什么？ 3．单相感应式电能表的电压元件和电流元件在结构上有什么特点？ 4．回磁极的作用是什么？正在运行的电能表，若回磁极突然断裂，电能表的转速有何变化？为什么？ 5．移进磁场是如何形成的？电能表的转盘制动的条件是什么？转动方向如何？ 6．制动力矩是如何形成的？电能表在没有接入负载时，制动力矩是否存在？制动力矩的方向与制动磁铁的磁极性有何关系？ 7．为什么计度器的读数能反映负载所消耗的电能？为什么各分量电能表每月要为总电能表要交1kWh的电费？ 8．绘出感应式电能表的实际相量图和理想相量图，并说明电能表正确测量电能的条件。9．什么是电能表的基本误差和附加误差？电能表的附加力矩有那些？造成的误差是基本误差还是附加误差？ 10．补偿力矩是如何形成的？补偿力矩与负载电流有何关系？ 11．什么是电能表的负载特性曲线？怎样用负载特性曲线分析电能表的特性？ 12．大用户电能表每3个月左右校表一次，若当天校表夏天使用，那么调整时应使电能表的误差偏负些还是偏正些？为什么？（功率因数等于1.0的条件下） 13．电能表的调整装置有哪些？满载调整装置调那个力矩？为什么？为什么要设置相位角调整装置？ 14．什么叫潜动？产生潜动的原因是什么？如何坚持潜动是否存在？如何采取措施防潜？ 15．简述电子式电能表的工作原理，画出电子式电能表的组成框图。 16．电子式电能表是由哪几部分组成的？各部分的作用是什么？ 17．电子电能表中可以利用哪几种乘法器？各种乘法器的原理是什么？ 18．数字式电能计量专用芯片与模拟式电能计量专用芯片，工作原理是否相同？哪种芯片的性能更优越？为什么？ 19．脉冲电能表由哪几部分构成？画出脉冲电能表的构成框图。 20．什么是最大需量表？我国规定需量周期是多少？计量最大需量的意义是什么？