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北京百萬(wàn)電子科技中心

基本及智能儀表的構(gòu)成要素

時(shí)間:2011-11-8閱讀:822
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您有沒(méi)有想過(guò),為什么有這么多的集成電路(ASIC)設(shè)計(jì)公司在討論計(jì)量SoC及相關(guān)解決方案?為什么每家公司都想設(shè)計(jì)出一個(gè)計(jì)量SoC?為何關(guān)于計(jì)量的討論如此之多?

  答案就是利潤(rùn)驅(qū)動(dòng)該業(yè)務(wù)增長(zhǎng)。世界各地的企業(yè)都意識(shí)到其中的巨大商機(jī),理由有兩點(diǎn):美國(guó)與歐洲正著手更換現(xiàn)有公用儀表,預(yù)計(jì)到2015年將更換超過(guò)45%;在中國(guó)、印度、巴西等發(fā)展中國(guó)家,消費(fèi)群和工業(yè)用戶群不斷膨脹,存在巨大需求。

  根據(jù)預(yù)測(cè),2010年至2015年公用儀表及相關(guān)通信市場(chǎng)的需求將達(dá)195億美元,智能儀表出貨量預(yù)計(jì)超過(guò)2億。圖1中的數(shù)據(jù)來(lái)源于不同的資料,與上述數(shù)據(jù)相吻合。

   圖1:2008~2012年間儀表需求量預(yù)測(cè)。

  因此,許多企業(yè)正在嘗試開(kāi)發(fā)SoC解決方案,都想抓住這一*機(jī)會(huì)。本文旨在為設(shè)計(jì)基本公用儀表架構(gòu)提供指導(dǎo),可解決現(xiàn)在基本公用計(jì)量的目標(biāo)與應(yīng)用,包括用量計(jì)量、防篡改保護(hù)、時(shí)間記錄、儀表讀數(shù)顯示和傳送。

  基本公用儀表組件

  上述所有功能可通過(guò)圖2中的各個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)。包括:模擬前端,用于計(jì)量電流和電壓(電表)或熱量(暖氣表)或模擬傳感器的輸出(流量計(jì)/煤氣表);流量/煤氣測(cè)量單元,使用數(shù)字/模擬傳感器輸出計(jì)算使用量(流量計(jì)/煤氣表);防篡改保護(hù)和檢測(cè)邏輯;RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘),用于記錄時(shí)間;通信外設(shè),用于與外通信,如采用ZigBee收發(fā)器、射頻收發(fā)器或其他SoC;顯示屏驅(qū)動(dòng)器,用于諸如顯示儀表讀數(shù)、日期時(shí)間及其它信息等數(shù)據(jù);內(nèi)核功能,用于處理數(shù)據(jù),計(jì)算用量以及執(zhí)行其它任務(wù);存儲(chǔ)器,用于保存儀表讀數(shù)、篡改時(shí)間等數(shù)據(jù)。

    圖2:公用儀表的組成模塊。

  下面讓我們來(lái)詳細(xì)探討各個(gè)模塊。

  模擬前端(感應(yīng)和計(jì)量輸入):我們需要計(jì)量所有三相的輸入電壓和電流、中性線電流,才能計(jì)算用電量。這些數(shù)據(jù)可使用電流互感器和傳感器輕松計(jì)量。

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