PM4100APD应用笔记：
电能表评估模块
PM4100APD
特点
+
兼容
萨姆斯
+
+
+
+
+
+
通过分流器或CT （车载终端电流检测
电阻器） 。
计数器和步进计数器连接用的手段
螺丝端子。
上精密的校准或者通过模拟可调电位器或
数字EEPROM中。
直接连接到微控制器。
光隔离输出，用于连接到测试设备。
容易访问的测试针
同
SA4102A / SA2002E / SA2002H /
SA2002P / SA2002D / SA2102D 。
所有设备都PDIP20 ，
除了这PDIP16的SA2002P 。
+
+
+
外部感测元件，电源连接和
通过螺丝接线端方式供电。
无论从+ 5V单电源或双电源轨运行
(20mA).
通过板载的方式和方向脉冲输出指示
LED指示灯。
介绍
该PM4100AD评估模块旨在演示
以下设备SA4102A的功能， SA2002E ，
SA2002H ， SA2002P ， SA2002D和SA2102D 。该模块是
容易地通过以下方式构造和设置的各种装置
板载跳线。该模块的设置简化与
附带的软件的帮助下，它说明了跳线
每个设备的位置。
测量的能量被显示在一个板上的LED
（脉冲），而步进电机计数器或脉冲计数器罐
被连接到所提供的螺钉端子。第二个LED
（ DIR）的用于指示的能量的方向。
本应用说明应结合使用各
设备的单个设备的具体数据表
规格和特性。
LIVE
中性
GND
IIN
国际投资头寸
设备
脉冲
4N35
步进
计数器
脉冲
微
24C01A
DIR
程序设计师
V
DD
GND
V
SS
图1 ：功能框图
SPEC - 1042 （修订版3 ）
1/14
15-10-03
PM4100APD
萨姆斯
P1的中心位置所使用的公式中，以确保
校准可以通过调节P1到更高或更低来完成。
相结合的两个方程给出：
（ RA + RB ） / 220V = RB / 14V
模拟量输入
最重要的外部组件的任何SAMES
集成电路是电流和电压感测电阻器，如
以及偏置设置电阻。这些电阻必须的
如在部分指定的相同类型的列表，以确保
温度的影响和噪声的敏感性最小化。
电压输入IVP
电压输入被驱动以14μA的电流
RMS
(11A
RMS
到SA4102A ）在标称的额定电源电压。请注意
这个输入将与电流大于饱和
约17μA
RMS
，换算成20％的过驱
能力。这也保证了该设备不会饱和
在电源电压的10 ％的变异。主电压
通过一个电阻网络分压（见图2 ），以14V
RMS
.
这个电压被馈送至1MW的电阻器（R8） ，实现了
14A
RMS
.
该电阻值的选择在这样一种方式，短路
跳线J2导致一半的分压器输出的电压。
这一特性使得为220V和模块兼容
110V供电网络。
忽略跳线J2的结果在下面的等式：
RA = R5 + R6 + R7 + R10
RB = R8 || （ R9 + 0.5P1 ）
值电阻R9 = 12千瓦， P1 = 20千瓦和R8 = 1MW是
选择。
代入数值结果：
RB = 26.29kW
RA = RB ×（ 220V / 14V - 1 ）
RA = 386.84kW
选择为R 5 ，R 6 ，R 7， R 10和标准电阻值
牢记J2必须一半的输出电压导致
下面的值：
R5 = R7 = 82KW
R6 = R10 = 100千瓦。
RA
J2
J26
中性
R5
R6
R7
R10
R9
C1
R8
RB
P1
住在
图2 ：分压电路
http://www.sames.co.za
2/14
PM4100APD
萨姆斯
电容器C1被插入，以补偿相移
引起的电流互感器。下面的等式
示出了如何计算的相移的电容值
0.18度。
C = 1 / （2×
p
X工频X R8 X棕褐色（移相角） ）
C = 1 / （2×
p
×50× 1M X TAN（ 0.18度） ）
C = 1.013μF
电流互感器具有低相位被推荐。
电流检测输入
电阻R2和R3 （图3和图4）中定义的当前
平成该装置的电流检测输入端。该
PM4100APD模块可以被配置成使用任何类型的
分流或CT ，但为确保正确的电流检测是可取
使用分流器或CT ，将给予至少为20mV的电压下降
最大电源电流。该电阻值的计算
为16μA的一个输入端
RMS
在电流检测输入额定
条件。该设计方程如下：
R 2 = R 3 = （I / 16μA ）个R
SH
/ 2
L
分流传感
I
L
=线电流
R
SH
=并联值
CON2
3
2
1
当前
R2
R3
IIN
国际投资头寸
GND
参考电压
芯片上的参考电流由一个偏置来确定
电阻器R4连接在设备和V的管脚3之间
SS
.
这是47KW的SA2102D和SA4102A和24KW的
休息与此模块兼容的设备。
模拟地（ GND ）
在装置的GND端子连接到模拟地
飞机，这是中途V之间
DD
和V
SS
.
图3：使用分流电流检测
检测方法（ CT或分流器）
由对于使用无论是电流互感器条款
（CT）或应用程序模块上的分流。用于与在CT用途，
终端电阻器（R1）和相位补偿
电容器（C1） ，以及跨接器（J1）必须插入。该
跳线引用CT的一侧接地进行检测。
当使用的CT电流传感电阻器（ R2和R3 ）
必须根据下面所列的方程式被插入。
R 2 = R 3 = （我
L
/ 2500 / 16μA ）个R
1
/2
I
L
=线电流
1 ： 2500 = CT变比
CT检测
CON2
3
2
1
当前
GND
J1
CT
R1
CT ONLY
R2
R3
IIN
国际投资头寸
图4：使用的CT电流感应
http://www.sames.co.za
3/14
PM4100APD
萨姆斯
跳线选择
在表2中列出的跳线是设备无关的和必须的
根据用户的需要进行设置。
名字
J1
选项
这个跳线必须插入时测量
是通过使用一个CT，并在使用一个敞开
分流。
在工作时，这个跳线必须插入
一个110V供电系统，以及悬空时，
220V电源使用。
这个跳线必须关闭经常使用
使用分流器时，插入跳线，并留下
使用CT时打开。
表2 ：设备独立的跳线
设置中的PM4100APD作为的
能源/电力评估板
该PM4100APD评估模块还带有一些
跳线选择，这允许用户设置该模块
对于任何所提到的设备的工作。表2-8描述
不同的跳线设置。这些表应在使用
结合图9 ，以及伴随的软件结合使用
在磁盘上（ PM4100.exe ），这将使其更容易找到
跳线的问题。
外部连接器
该PM4100APD模块直接连接到火线和零
通过螺钉端子（ SCK1 ），以及电流检测的装置
元件被连接到CON2如示于图5和图6 。
为CON3和CON6连接图中示出图7
8 。
编程SA2002P必须通过外部来完成
编程器/光隔离器连接到CON 3.有
这样的可从SAMES ，或者一个模块请求模块
可建立按图7提供的信息。
表1列出了所有可用的模块上的连接器。
名字
SK1
CON1
CON2
CON3
CON4
CON5
CON6
CON7
描述
电源连接
电源
传感元件连接器
程序员（ SA2002P ）
步进电机计数器
脉冲计数器
微控制器
光隔离输出脉冲
表1 ：外部连接器的说明
J2
J24
J26
住在
分流
CON2
3
2
1
当前
活出
图6 ：用于分流电流接线图
CON3
节目
图7 ： SA2002P编程连接器
住在
CT
CON2
3
2
1
当前
活出
图5： CT电流接线图
CON6
微
图8 ：微控制器连接器
http://www.sames.co.za
4/14
5
4
3
2
1
7
6
5
4
3
2
1
SCL
SDA
LED
RLOAD
VSS
VDD
VDD
FMO
F_ OUT
_
DIRO
VSS
PM4100APD
萨姆斯
SA2002D
状态
B
B
A
B
B
B
B
A
A
A
关闭
A
J11
J12
J13
J17,
J18,
J19
国名
J7
J8
J9
J10
A
A
A
答：设置A和J20到+使FAST
输出模式。离开J10和J20开放
禁用Fast模式，标准模式。
B
B
A
额定条件选择（ J17为R0 ， J18为R1 ，
J19为R 2） 。请参阅SA2002D数据表
了解更多信息。对于快速模式下，任何
除了结合所有+ 。对于不同的标准
模式设置，请参考SA2002D数据表。
SA2002P
名字
J4
J5
J6
J7
J8
J9
J10
J11
J12
J15
J22
J25
表3： SA2002P跳线选择
SA2002H （ J6 ， J13 ， J15能与微控制器一起使用）
名字
J6
J11
J12
J13
J14
J15
J25
状态
B
B
B
B
A
A
A
J23
J25
J20
注意：在模块+ = V
DD
和 - = V
SS
“+” ：快速模式启用。
“ - ”或OPEN ：标准模式下启用。另请参阅J10 。
“-”
A
双向电能计量
J4
J5
单向电能计量
A
B
表4： SA2002H跳线选择
SA2002E
名字
J11
J14
J25
状态
B
A
A
前锋
J3
J4
J5
反向
J3
J4
J5
-
A
A
+
A
A
表5： SA2002E跳线选择
表6： SA2002D跳线选择
http://www.sames.co.za
5/14
QQ：2881677436 复制
