Высокоточное измерение параметров электросети на базе ADS131E

27 октября 2014

Texas Instrumentsновостьинтегральные микросхемыАЦП/ЦАП

ADS131E

Для измерения электроэнергии в трёхфазных и однофазных сетях Texas Instruments предлагает полный перечень компонентов. Представленное ниже решение позволяет реализовать высокоинтегрированное устройство для систем измерения параметров электросети. Использование таких элементов, как: изолирующий усилитель AMC1100, четырёхканальный цифровой изолятор ISO7241C, высокопроизводительный микроконтроллер TMS320F28027 в связке с сигма дельта АЦП семейства ADS131E08 позволяет реализовать трёхфазный счётчик электроэнергии с малым энергопотреблением и высокой линейностью измерений, которые удовлетворяет требованиям 1.0 и 0.5 класса точности.

Блок-диаграмма прибора измерения состояния электросети

Блок-схема прибора измерения параметров электросети

Измерительная часть предложенного решения реализована на микросхемах серии ADS131E — 24-бит сигма дельта АЦП. На сегодняшний день серия ADS131E представлена тремя микросхемами, отличающихся между собой количеством входных каналов: ADS131E04 — 4 канала; ADS131E06 — 6 каналов; ADS131E08 — 8 каналов. В остальном микросхемы ADS131E полностью идентичны, включая корпуса и характеристики используемых 24-битных сигма дельта АЦП, что позволяет производить изменение количества каналов без существенных конструктивных изменений платы.

Особенностями АЦП является высокая степень интеграции при небольшом энергопотреблении — в среднем 2 мВт/канал. АЦП ADS131E04/ADS131E08 являются интегрированным решением, содержащим следующие блоки:

  • 24-битные сигма дельта АЦП, по одному на канал, с возможностью одновременного измерения;
  • источник опорного напряжения (ИОН);
  • усилитель с программируемым коэффициентом усиления (PGA),
  • компараторы для обнаружение сбоев в линии;
  • для тестирования сигнального тракта в АЦП встроен генератор сигналов.

Такая интеграции позволяет упростить сигнальный тракт и обеспечить полную обработку сигнала на минимальной площади.

Основные параметры ADS131E04 ADS131E06 ADS131E08
Разрядность 24 бит
Частота выборки (макс.) 64 квыб/с
Количество входных каналов 4 6 8
SNR 107 дБ
Потребляемая мощность (тип.) 9.3 мВт 12.7 мВт 16 мВт
Цифровой интерфейс SPI
Аналоговое напряжение питания 2.…5.25 В
Цифровое напряжение питания 1.8…3.6 В
Режим работы ИОН внутренний, внешний
Рабочий диапазон температур -40…105°C
Корпус 64 TQFP

Гальваническая развязка в предложенном решении обеспечивается как по входу, так и по выходу.

Для защиты входных цепей измерительного тракта предлагается использовать изолирующий усилитель AMC1100. Усилитель AMC1100 обеспечивает гальваническую развязку 4.25 кВ при этом обеспечивается усиление G=8 с точностью 1%.

В качестве гальванической развязки цифровых сигналов используется цифровой изолятор ISO7241, который кроме гальванической развязки обеспечивает необходимые скорости передачи данных.

•••

Наши информационные каналы

О компании Texas Instruments

В середине 2001 г. компании Texas Instruments и КОМПЭЛ заключили официальное дистрибьюторское соглашение, которое явилось результатом длительной и успешной работы КОМПЭЛ в качестве официального дистрибьютора фирмы Burr-Brown. (Как известно, Burr-Brown вошла в состав TI так же, как и компании Unitrode, Power Trend и Klixon). С этого времени компания КОМПЭЛ получила доступ к поставке всей номенклатуры производимых компанией TI компонентов, технологий и отладочных средств, а также ...читать далее

Товары
Наименование
ADS131E08IPAG (TI)
ADS131E04IPAG (TI)
AMC1100DUB (TI)
AMC1100DWV (TI)
ISO7241CDWR (TI)
ISO7241CDW (TI)
TMS320F28027PTS (TI)
Поиск по параметрам
АЦП от Texas Instruments