应用指南：
电能表评估模块
PM2002DP
介绍
本应用笔记介绍的功能
SA2002D计量集成电路使用PM2002DP
评估模块。
该SA2002使仪表制造商打造一米
其测量的能量消耗，并且它记录到一个
机械计数器。能量流的方向，以及能
计量的活性可以通过LED指示。这
应用笔记将重点放在实际使用SA2002D的，
具体到SA2002D更详细的信息可以是
在适用的数据表中找到。
萨姆斯
连接器的模
该PM2002DP模块直接连接到火线和零
在SCK1 。该模块被引用的生活，并应保持
在脑海当连接测试设备的模块。该
电流是通过在印刷电路板顶部的分流测定。左
分流的终端是连接住。活出会
连接到所述分流器的右末端。
名称功能说明
对模块电源和电压SCK1电源连接器
SENSE
JP2可选电流互感器连接器。
（下方分流电阻）
JP3可选步进电机连接器。 （删除跳线
J6断开脉冲计数器）
THE SA2002D引脚可编程MONOCHIP
计
环境
6A / 220V
10A / 220V
20A / 220V
30A / 220V
40A / 220V
60A / 220V
80A / 220V
CALIBRATED
LED IMP /千瓦时
6400
6400
3200
3200
1600
1600
800
R0 = 0, R1 = 0, R2 = 1
R0 = 0, R1 = 0, R2 = 0
R0 = 1, R1 = 0, R2 = 0
R0 = 1, R1 = 0, R2 = 1
R0 = 0, R1 = 1, R2 = 0
R0 = 0, R1 = 1, R2 = 1
R0 = 1, R1 = 1, R2 = 0
引脚状态
表2 ：连接器的说明
表1 ：引脚的概要设置可能与
SA2002D 。引脚状态0表示连接到VSS和1
表示连接到VDD 。
住在
活出
中性
图1 ：连接和跳线设置为80A / 220V双向电表模块
SPEC -0088 （ REV 。 1 ）
1/10
08-11-00
PM2002DP
模块设置
萨姆斯
该PM2002DP模块设置为与SA2002D集成电路的使用。该模块上使用的电阻值计算
80A / 220V的额定条件。
IIN
国际投资头寸
VREF
VDD
VSS
J11
VDD
VSS
J12
VDD
VSS
J13
VDD
VSS
J14
VDD
VSS
J15
P10
J3
P8
P9
P4
P5
P6
P7
AGND
IVP
DIRI
DIRO
SA2002D
NC
MON
VSS
LED
MOP
NC
J4
P18
P17
P16
P15
P14
P13
P12
P11
JP3
1
2
VSS
J6
J1
VDD
VSS
J2
R2
R1
R0
快
VDD
CNF
NC
654321.1
图2 ：跳线原理，数字IO的
名字
功能说明
J1用于选择的能量的方向（ DIRI销） 。提供三个选项：
P18连接到VDD - 负能量测量
P18连接到Vss - 正能量测量
P18连接到J2 （ P17 ） - 双向电能计量
P18不应被悬空而必须连接到的上述方案之一。
J2仅用于选择双向电能计量，当连接到P18
这些测试点放在旁边的SA2002E的数字引脚
没有安装这是电流检测输入地。如果一个电流互感器，用于电流检测两个
J5的引脚都必须连接。
连接的冲动VSS 。如果步进电机连接到JP3那么J6应由开放。
模拟地面测试点（见图1 ）
正电源测试点（ VDD） （见图1 ）
负电源测试点（ Vss的）（参见图1）
用于选择SA2002D的R 2， R 1和R 0的标签以不同额定条件。参阅表1为
可能的设置
用于选择快速校正模式。 P7连接到Vdd选择快速校准模式。对于正常操作
P7必须连接到Vss
正常使用和配置/测试模式之间进行选择。对于正常操作连接P9到Vss 。
使用220V和110V电源系统之间进行选择（参见图3）。悬空的220V电源。
J1
J2
J3和J4
J5
J6
J7
J8
J9
J11, J12
和J13
J14
J15
J16
表3 ：各种设备选项设置跳线
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2/10
PM2002DP
模拟部分
在本节中描述的模拟（计量）接口
专为测量220V / 80A精度优于
1级。
最重要的外部部件为SA2002D
集成电路是电流感测电阻器，所述电压
检测电阻器和偏置设置电阻。电阻器
在计量部分使用应该是相同类型的，以便
温度的影响最小化。
电压输入IVP
该SA2002D造影（IVP ）的电压输入驱动电流
14μA的标称电源电压。此电压输入饱和
约17μA 。在14μA的标称电压电流
允许20％的过驱动。电源电压除以一个
分压器至14V ，其经由馈送到电压输入引脚
1MW电阻
分压器
分压器是（图3）计算出的电压下降
14V 。治疗C7作为短路而忽略J16 。对于方程
在图3中，电压分压器是：
RB = R1 + R2 + R3 + R15 + R10
RB = R 12 || （R 11 + P 1 /2）
相结合的两个方程给出：
（ RA + RB ） / 220V = RB / 14V
值电阻R10 = 47W ， R11 = 22千瓦， P1 = 10千瓦和
R12 = 1MW选择。
活出
萨姆斯
R 1， R 2， R 3和R 15的标准电阻值的选择，以
是47KW ， 150kW的， 47KW和150kW的。电阻RA被划分
以便跨越一个电阻上的电压降是内
电阻型的是，用于指定的限制，通常是
200VDC 。该电阻值的比率被选择成使得短路
J16的模块可用于在110VAC电源系统。
电流传感器输入电阻器图4 （使用
分流电阻）
电阻器R6，R7定义当前级别到当前
检测输入设备。横跨分路器上的电压降
应至少为20mV ，在额定条件。分流电阻
同为50mV @ 80A的一个值被选择为应用程序
模块，它的易用性。该电阻值的计算
为16μA对电流输入以额定的输入电流
条件。对于80A电表的电阻值的计算
如下：
R6 = R7 = （我
L
/ 16μA ）个R
SH
/ 2
= 80A / 16μA X 625uW / 2
= 1.5625kW
I
L =
线路电流
1.6KW的标准值的选择。
住在
R14
L
R6
R7
代入数值结果：
RB = 26.29kW
RA = RB ×（ 220V / 14V - 1 ）
RA = 386.84kW
图4 ：电流输入配置
J16
C7
R11
中性
R10
R1
R2
R3
R15
R12
P1
住在
图3 ：电源电压分压器
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3/10
PM2002DP
CT终端电阻
由上所述的使用电流互感器的规定
模块。现有的分流需要被移除并且
电流检测电阻器将不得不被重新计算为
具体的电流互感器。横跨在CT上的电压降
端接电阻器在额定电流应至少为20mV 。
互感器的使用应具有低的相位偏移和的比
1 ： 2500.The CT端接一个电阻2.7W给人一种
864mV的整个终端电阻的电压降在额定
条件
电流传感器输入电阻器图5 （使用
电流互感器）
电阻器R6，R7定义当前级别到当前
检测输入设备。的电阻值被选择为
16μA对电流输入以额定的输入电流
条件。对于80A额定米的电阻值
计算公式如下：
R6 = R7 = （我
L
/ 16μA ）个R
SH
/ 2
= 80A / 16μA X 2.7W / 2
= 2.7KW
I
L =
线路电流
RSH = CT终端电阻
2500 = CT变比
L
CT1
IIN
R16
国际投资头寸
R7
J5
R6
萨姆斯
相位补偿（当使用一个电流互感器）
引起的电流变压器的相移可以是
通过在分压电路插入一个电容器校正。
参见图6 ，电容C7 。以补偿的相移
0.18度的电容值的计算方法如下：
C = 1 / （2×
p
X工频X R5 X棕褐色（移相角） ）
C = 1 / （2×
p
×50× 1M X TAN（ 0.18度） ）
C = 1.013μF
参考电压VREF
该SA2002D的VREF引脚被连接到一个电阻器
决定了在芯片上的偏置电流。
地线GND
该SA2002D的GND引脚是活的阶段，这是
的中间VDD和VSS 。需要注意的是电源旁路
电容器C1，C2被设置在尽可能靠近的
该装置的电源引脚，并且连接到一个坚实的地面
平面。
住在
活出
图5 ：电流输入配置
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PM2002DP
组件列表
下面的组件列表包含安装在PM2002DP模块上的所有组件发货
符号
U1
D1, D2
D3, D4
R1, R3
R2, R15
R4, R5
R6, R7
R8, R9
R10
R11
R12
R13
R14
R16
P1
C1, C2
C3, C4
C5
C6
C7
C8
LED1，LED2
CNT1
SCK1
JP3
6
24
描述
SA2002D
二极管，硅， 1N4007
二极管，齐纳， 2.4V
电阻器， 47K ， 1 / 4W ，1％，金属
电阻器， 15万， 1 / 4W ，1％，金属
电阻器100R， 1 / 4W ，1％，金属
电阻， 1.6K ， 1 / 4W ，1％，金属
电阻， 2.4K ， 1 / 4W ，1％，金属
电阻47R ，2W ，5％，线绕
电阻器， 22K， 1 / 4W ，1％，金属
电阻器，1M， 1 / 4W ，1％，金属
电阻器， 24K ， 1 / 4W ，1％，金属
分流电阻， 80A / 50mV的
电阻器， 1 / 4W ，1％，金属
电阻器， 1 / 4W ，1％，金属
电容220nF的
电容220nF的， 16V ，电解
电容470nF的， 250VAC
电容820nF
电容
电容， 2200uF的， 16V ，电解
3毫米发光二极管
脉冲计数器，库伯勒， K07.80
莫仕3针连接器， 200mil引脚间距
莫仕2针连接器， 100mil的引脚间距
跳线
头销
萨姆斯
详细信息
DIP-20
注1
注1
注2
注1 ：
万一一个电流互感器用于在电路板上R16为终端电阻。电阻R6和R7的值可能需要
改变以匹配在CT中使用。
注2 ：
电容值可以被选择以补偿由于电流互感器的相位误差。
表4 ：设置为220V / 80A的PM200DP模块组件
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应用指南：
电能表评估模块
PM2002DP
介绍
本应用笔记介绍的功能
SA2002D计量集成电路使用PM2002DP
评估模块。
该SA2002使仪表制造商打造一米
其测量的能量消耗，并且它记录到一个
机械计数器。能量流的方向，以及能
计量的活性可以通过LED指示。这
应用笔记将重点放在实际使用SA2002D的，
具体到SA2002D更详细的信息可以是
在适用的数据表中找到。
萨姆斯
连接器的模
该PM2002DP模块直接连接到火线和零
在SCK1 。该模块被引用的生活，并应保持
在脑海当连接测试设备的模块。该
电流是通过在印刷电路板顶部的分流测定。左
分流的终端是连接住。活出会
连接到所述分流器的右末端。
名称功能说明
对模块电源和电压SCK1电源连接器
SENSE
JP2可选电流互感器连接器。
（下方分流电阻）
JP3可选步进电机连接器。 （删除跳线
J6断开脉冲计数器）
THE SA2002D引脚可编程MONOCHIP
计
环境
6A / 220V
10A / 220V
20A / 220V
30A / 220V
40A / 220V
60A / 220V
80A / 220V
CALIBRATED
LED IMP /千瓦时
6400
6400
3200
3200
1600
1600
800
R0 = 0, R1 = 0, R2 = 1
R0 = 0, R1 = 0, R2 = 0
R0 = 1, R1 = 0, R2 = 0
R0 = 1, R1 = 0, R2 = 1
R0 = 0, R1 = 1, R2 = 0
R0 = 0, R1 = 1, R2 = 1
R0 = 1, R1 = 1, R2 = 0
引脚状态
表2 ：连接器的说明
表1 ：引脚的概要设置可能与
SA2002D 。引脚状态0表示连接到VSS和1
表示连接到VDD 。
住在
活出
中性
图1 ：连接和跳线设置为80A / 220V双向电表模块
SPEC -0088 （ REV 。 1 ）
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PM2002DP
模块设置
萨姆斯
该PM2002DP模块设置为与SA2002D集成电路的使用。该模块上使用的电阻值计算
80A / 220V的额定条件。
IIN
国际投资头寸
VREF
VDD
VSS
J11
VDD
VSS
J12
VDD
VSS
J13
VDD
VSS
J14
VDD
VSS
J15
P10
J3
P8
P9
P4
P5
P6
P7
AGND
IVP
DIRI
DIRO
SA2002D
NC
MON
VSS
LED
MOP
NC
J4
P18
P17
P16
P15
P14
P13
P12
P11
JP3
1
2
VSS
J6
J1
VDD
VSS
J2
R2
R1
R0
快
VDD
CNF
NC
654321.1
图2 ：跳线原理，数字IO的
名字
功能说明
J1用于选择的能量的方向（ DIRI销） 。提供三个选项：
P18连接到VDD - 负能量测量
P18连接到Vss - 正能量测量
P18连接到J2 （ P17 ） - 双向电能计量
P18不应被悬空而必须连接到的上述方案之一。
J2仅用于选择双向电能计量，当连接到P18
这些测试点放在旁边的SA2002E的数字引脚
没有安装这是电流检测输入地。如果一个电流互感器，用于电流检测两个
J5的引脚都必须连接。
连接的冲动VSS 。如果步进电机连接到JP3那么J6应由开放。
模拟地面测试点（见图1 ）
正电源测试点（ VDD） （见图1 ）
负电源测试点（ Vss的）（参见图1）
用于选择SA2002D的R 2， R 1和R 0的标签以不同额定条件。参阅表1为
可能的设置
用于选择快速校正模式。 P7连接到Vdd选择快速校准模式。对于正常操作
P7必须连接到Vss
正常使用和配置/测试模式之间进行选择。对于正常操作连接P9到Vss 。
使用220V和110V电源系统之间进行选择（参见图3）。悬空的220V电源。
J1
J2
J3和J4
J5
J6
J7
J8
J9
J11, J12
和J13
J14
J15
J16
表3 ：各种设备选项设置跳线
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模拟部分
在本节中描述的模拟（计量）接口
专为测量220V / 80A精度优于
1级。
最重要的外部部件为SA2002D
集成电路是电流感测电阻器，所述电压
检测电阻器和偏置设置电阻。电阻器
在计量部分使用应该是相同类型的，以便
温度的影响最小化。
电压输入IVP
该SA2002D造影（IVP ）的电压输入驱动电流
14μA的标称电源电压。此电压输入饱和
约17μA 。在14μA的标称电压电流
允许20％的过驱动。电源电压除以一个
分压器至14V ，其经由馈送到电压输入引脚
1MW电阻
分压器
分压器是（图3）计算出的电压下降
14V 。治疗C7作为短路而忽略J16 。对于方程
在图3中，电压分压器是：
RB = R1 + R2 + R3 + R15 + R10
RB = R 12 || （R 11 + P 1 /2）
相结合的两个方程给出：
（ RA + RB ） / 220V = RB / 14V
值电阻R10 = 47W ， R11 = 22千瓦， P1 = 10千瓦和
R12 = 1MW选择。
活出
萨姆斯
R 1， R 2， R 3和R 15的标准电阻值的选择，以
是47KW ， 150kW的， 47KW和150kW的。电阻RA被划分
以便跨越一个电阻上的电压降是内
电阻型的是，用于指定的限制，通常是
200VDC 。该电阻值的比率被选择成使得短路
J16的模块可用于在110VAC电源系统。
电流传感器输入电阻器图4 （使用
分流电阻）
电阻器R6，R7定义当前级别到当前
检测输入设备。横跨分路器上的电压降
应至少为20mV ，在额定条件。分流电阻
同为50mV @ 80A的一个值被选择为应用程序
模块，它的易用性。该电阻值的计算
为16μA对电流输入以额定的输入电流
条件。对于80A电表的电阻值的计算
如下：
R6 = R7 = （我
L
/ 16μA ）个R
SH
/ 2
= 80A / 16μA X 625uW / 2
= 1.5625kW
I
L =
线路电流
1.6KW的标准值的选择。
住在
R14
L
R6
R7
代入数值结果：
RB = 26.29kW
RA = RB ×（ 220V / 14V - 1 ）
RA = 386.84kW
图4 ：电流输入配置
J16
C7
R11
中性
R10
R1
R2
R3
R15
R12
P1
住在
图3 ：电源电压分压器
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CT终端电阻
由上所述的使用电流互感器的规定
模块。现有的分流需要被移除并且
电流检测电阻器将不得不被重新计算为
具体的电流互感器。横跨在CT上的电压降
端接电阻器在额定电流应至少为20mV 。
互感器的使用应具有低的相位偏移和的比
1 ： 2500.The CT端接一个电阻2.7W给人一种
864mV的整个终端电阻的电压降在额定
条件
电流传感器输入电阻器图5 （使用
电流互感器）
电阻器R6，R7定义当前级别到当前
检测输入设备。的电阻值被选择为
16μA对电流输入以额定的输入电流
条件。对于80A额定米的电阻值
计算公式如下：
R6 = R7 = （我
L
/ 16μA ）个R
SH
/ 2
= 80A / 16μA X 2.7W / 2
= 2.7KW
I
L =
线路电流
RSH = CT终端电阻
2500 = CT变比
L
CT1
IIN
R16
国际投资头寸
R7
J5
R6
萨姆斯
相位补偿（当使用一个电流互感器）
引起的电流变压器的相移可以是
通过在分压电路插入一个电容器校正。
参见图6 ，电容C7 。以补偿的相移
0.18度的电容值的计算方法如下：
C = 1 / （2×
p
X工频X R5 X棕褐色（移相角） ）
C = 1 / （2×
p
×50× 1M X TAN（ 0.18度） ）
C = 1.013μF
参考电压VREF
该SA2002D的VREF引脚被连接到一个电阻器
决定了在芯片上的偏置电流。
地线GND
该SA2002D的GND引脚是活的阶段，这是
的中间VDD和VSS 。需要注意的是电源旁路
电容器C1，C2被设置在尽可能靠近的
该装置的电源引脚，并且连接到一个坚实的地面
平面。
住在
活出
图5 ：电流输入配置
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PM2002DP
组件列表
下面的组件列表包含安装在PM2002DP模块上的所有组件发货
符号
U1
D1, D2
D3, D4
R1, R3
R2, R15
R4, R5
R6, R7
R8, R9
R10
R11
R12
R13
R14
R16
P1
C1, C2
C3, C4
C5
C6
C7
C8
LED1，LED2
CNT1
SCK1
JP3
6
24
描述
SA2002D
二极管，硅， 1N4007
二极管，齐纳， 2.4V
电阻器， 47K ， 1 / 4W ，1％，金属
电阻器， 15万， 1 / 4W ，1％，金属
电阻器100R， 1 / 4W ，1％，金属
电阻， 1.6K ， 1 / 4W ，1％，金属
电阻， 2.4K ， 1 / 4W ，1％，金属
电阻47R ，2W ，5％，线绕
电阻器， 22K， 1 / 4W ，1％，金属
电阻器，1M， 1 / 4W ，1％，金属
电阻器， 24K ， 1 / 4W ，1％，金属
分流电阻， 80A / 50mV的
电阻器， 1 / 4W ，1％，金属
电阻器， 1 / 4W ，1％，金属
电容220nF的
电容220nF的， 16V ，电解
电容470nF的， 250VAC
电容820nF
电容
电容， 2200uF的， 16V ，电解
3毫米发光二极管
脉冲计数器，库伯勒， K07.80
莫仕3针连接器， 200mil引脚间距
莫仕2针连接器， 100mil的引脚间距
跳线
头销
萨姆斯
详细信息
DIP-20
注1
注1
注2
注1 ：
万一一个电流互感器用于在电路板上R16为终端电阻。电阻R6和R7的值可能需要
改变以匹配在CT中使用。
注2 ：
电容值可以被选择以补偿由于电流互感器的相位误差。
表4 ：设置为220V / 80A的PM200DP模块组件
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