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测控技术与仪器 论文
SA9904B在电力参数远程测控系统中的应用
摘要：介绍Sames公司推出的三相功率/电量测量专用集成电路芯片（ASIC）SA9904B的结
构、功能及其串行通信接口的时序；介绍该芯片在电力参数远程测控系统中的应用。
关键词：电能测量芯片 电力参数测量 微控制器系统
引言
SA9904B芯片是Sames公司推出的三相功率/电量测量专用集成电路芯片（ASIC），可
直接测量单相、双相和三要输电线路的有功电能、无功电能、电压有效值和频率值。该
芯片具有SPI接口，外部微处理器可通过此接口读取原始值，再根据相应的计算公式进行
计算，最后得到各项电力参数的测量值。
图1 SA9904B内部结构
此芯片的功能包括：
实时测量三相有功/无功能量；
电压有效值和频率的测量；
片内集成基准参考电压源；
具有SPI（串行外围接口）总线接口；
芯片功耗低于60mW，具有静电保护功能，工作温度范围宽。
1 SA9904B内部结构及工作原理
SA9904B为混合模拟/数字信号的CMOS集成电路，其内部结构如图1所示。
内部两个16位二阶的∑-
Δ模/数转换器，分别对电压和电流模拟信号进行数字化处理，得到的瞬时电压与瞬时电
流直接相乘得到瞬时功率。瞬时功率进行低通滤波处理得到瞬时有功功率，而瞬时无功
功率通过对电流信号进行移相90°处理后得到。瞬时有功功率和瞬时无功功率经过数字-
频率转换器转换成正比的脉冲信号，这个信号被有功电能和无功电能计数器随着时间进
行累加。芯片内部设有电压过零检测电路，电压每过零点产生一个宽度是1ms的脉冲，被
频率寄存器累加起来。电压有效值是通过累加每个瞬时电压采样值并进行数字处理后得
到的。
该芯片直接测量每相电路的四个参数：有功电能、无功电能、电压有效值和频率值。
其余电力参
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