电表为什么需要校准
电表是用于千家万户的计费产品,一切涉及到计费的产品需要通过质量监督局的检测标准。常用电表分为0.5级,1级和2级,对应的精度允许误差分别是0.5%,1%和2%。一般产品使用的计量芯片、分流电阻或CT等组成的测量电路,这几个参数是误差的主要来源,如果不经过校准,是达不到精度要求的,所以在出厂前就需要通过校表台对整个系统的误差做一次校准。
什么情况下需要校表
产品在涉及到计量收费,是一定要校准的。
某些产品不涉及计费,但又要求精度和一致性比较好,比如要求1%的精度,或者一致性要求比较高,要求2%或3%以内的一致性,也需要进行校准。
什么情况下不需要校表
在非电表领域,比如插座、LED灯等辅助计量的产品,受限于场地和设备(指校表设备)的影响,不可能会和电表厂一样做整机出厂前的校准,这些设备也需要付出相对较高的成本校表时又涉及到强电的操作,工人在操作上也需要进行培训,以防危险事件发生,对于产线上的员工要求相对较高。因此我们就希望可以不校准,或软件校准,不涉及硬件的操作,在使用了一些不同类型计量芯片后,就发现HLW8112可以不用校准,便申请样品进么了测试。
还有一些产品,对精度要求不高,也不是计费测量产品,1%-3%左右的精度可以满足要求,则也可以不用校准。
HLW8112是如何做到免校准
HLW8112在出厂时,对offset和增益做过校准,使得出厂时,芯片的精度可以达到1%左右。而影响整个产品系统的精度还有电流采样电阻和电压分压电阻,如下图所示,1mR电流采样电阻和电压采样电路的200K电阻和1K电阻会影响到系统的精度。
一般1mR的分流电阻选用1%的,200K和1K的电阻选用1%或0.1%的。
我们做过一批试验,选用0.1%的电阻比1%的电阻的产品,一致性要好比不少,整批产品超出2%的成本非常少。
生产工艺的影响也比较大,我们曾经做过一批产品,是在两个不同厂家生产贴片的,生产设备和工艺相对好不少的贴片厂做出的产品,一致性确实好不少。还有就是1mR的电阻阻值较小,焊锡的饱满程度也会相对影响到阻抗变化,阻抗变化带来了误差。
HLW8112介绍
HLW8112是一款高精度的电能计量IC,它采用CMOS制造工艺,主要用于单相应用。它能够测量线电压和电流,并能计算有功功率,视在功率和功率因素。
该器件内部集成了三个∑-Δ型ADC和一个高精度的电能计量内核。第二路通道可同时测量零线电流,支持窃电检测和漏电检测。各输入通道都支持灵活的PGA设置,因此HLW8112适合与不同类型的传感器使用,如电流互感器(CT)和低阻值分流器。
HLW8112可以通过多种通讯接口访问片内寄存器,包括SPI和UART。
HLW8112包含两个可配置的脉冲输出引脚,可以通过INT1和INT2引脚获取过流、过压、过零和漏电检测等功能。
HLW8112电能计量IC采用3.3V或5.0V电源供电,内置振荡器,采用16脚SSOP封装。
交流测量典型应用
HLW8112在HLW8110单通道基础上增加一路电流检测通道用于检测设备漏电状况。下图是HLW8112的应用电路,A通道用于检测负载设备的功率、电压、电流和用电量,通过UART或SPI接口传输数据至MCU,通过INT1引脚对过载和过压等异常状态进行指示。B通道通过电流互感器对负载设备进行漏电检测,当负载设备发生漏电时,会及时判断出危险状态,通过INT2快速切断设备电源。