REFERENCE CIRCUIT
The nominal reference voltage at the REFIN/OUT pin is 2.42 V. This is the reference voltage used for the ADCs in the ADE7758. However, the current channels have three input range selections (full scale is selectable among 0.5 V, 0.25 V, and 0.125 V). This is achieved by dividing the reference internally by 1, ½, and ¼. The reference value is used for the ADC in the current channels. Note that the full-scale selection is only available for the current inputs.
The REFIN/OUT pin can be overdriven by an external source, for example, an external 2.5 V reference. Note that the nominal reference value supplied to the ADC is now 2.5 V and not 2.42 V. This has the effect of increasing the nominal analog input signal range by 2.5/2.42 × 100% = 3% or from 0.5 V to 0.5165 V.
The voltage of the ADE7758 reference drifts slightly with temperature; see the Specifications section for the temperature coefficient specification (in ppm/°C). The value of the temperature drift varies from part to part. Because the reference is used for all ADCs, any x% drift in the reference results in a 2x% deviation of the meter accuracy. The reference drift resulting from temperature changes is usually very small and typically much smaller than the drift of other components on a meter. Alternatively, the meter can be calibrated at multiple temperatures.
REFin/out 핀 에서 공칭 기준 전압은 2.42V 이다. 이 기준 전압은 ADE7758의 ADC에서 사용된다. 그러나, 전류 채널은 세개의 입력 범위 선택값(최대 축척값은 0.5V, 0.25V와 0.125V 중에서 선택될 수 있다.)을 가진다. 이 값들은 내부적으로 1, 1/2 와 1/4로 기준값을 나누어서 얻어진다. 기준값은 전류 채널의 ADC에서 사용된다. 노트 : 최대 축척 선택은 전류 입력에 대해서만 유용하다. REFin/out 핀은 외부 소스에 의해 오버드라이브될 수 있다. 예를들면, 외부 2.5V 기준 전압과 같은. 노트 : ADC에 공급되는 공칭 기준 값은 2.5V이다. 2.42V가 아니다. 이것은 2.5/2.42 x 100% = 3% 또는 0.5V 에서 0.5165V 의 공칭 아날로그 입력 신호 범위를 증가시키는 효과를 가진다. ADE7758 기준 전압은 온도와 관련하여 약간의 변위가 발생한다. 이와 관련하여서는 온도 계수 정의(in ppm/도)에 대한 정의 섹션을 보라. 온도 변위값은 부분부분에 이르기까지 변화한다. 이 기준 전압은 모든 ACD에서 사용되기 때문에, 기준값이 X% 변위가 생겼다면 결과적으로 메타 정밀도에 2x%편차를 일으키게 된다. 온도에 의한 기준 전압 변위는 그 변화가 보통 매우 적고 메타의 다른 부품의 변위보다 훨씬 적은 양만큼 변한다. 대신하여 메타는 여러 온도값에서 보정될 수 있다.
TEMPERATURE MEASUREMENT
The ADE7758 also includes an on-chip temperature sensor. A temperature measurement is made every 4/CLKIN seconds. The output from the temperature sensing circuit is connected to an ADC for digitizing. The resultant code is processed and placed in the temperature register (TEMP[7:0]). This register can be read by the user and has an address of 0x11 (see the Serial Interface section). The contents of the temperature register are signed (twos complement) with a resolution of 3°C/LSB. The offset of this register may vary significantly from part to part. To calibrate this register, the nominal value should be measured, and the equation should be adjusted accordingly.
ADE7758은 온도 센서를 온칩으로 내장하고 있다. 온도 측정은 매 4/CLKIN 초로 측정된다. 온도 계측 회로의 출력은 디지탈화를 위해 ADC에 연결되어 있다. 계측된 코드는 처리되어 온도 레지스터(TEMP[7:0]에 저장된다. 이 레지스터는 사용자 임의로 읽을 수 있고 0x11의 주소값을 가진다. 온도 레지스터의 내용은 3도/LSB 의 정밀도를 가진 부호있는 (2의보수) 값이다. 이 레지스터의 옵셋값은 부분부분에 이르기까지 충분하게 변경될 수 있다. 이 레지스터를 계산하려면, 공칭값이 측정되어야 하며 방정식은 다음과 같이 보정되어야 한다.
For example, if the temperature register produces a code of 0x46 at ambient temperature (25°C), and the temperature register currently reads 0x50, then the temperature is 55°C :
Temp (°C) = [(0x50 – 0x46) × 3°C/LSB] + 25°C = 55°C
Depending on the nominal value of the register, some finite temperature can cause the register to roll over. This should be compensated for in the system master (MCU).
예를들면, 온도 레지스터의 코드값이 상온 25도에서 0x46 이면, 온도 레지터는 현재 0x50을 읽는다. 그 때 온도는 55도가 된다. 레지스터의 공칭값에 의존한 몇몇 한정된 온도는 레지스터가 뒤집히는 원인이 될 수 있다. 이것은 MCU에서 보상되어야 한다.
The ADE7758 temperature register varies with power supply. It is recommended to use the temperature register only in applications with a fixed, stable power supply. Typical error with respect to power supply variation is show in Table 5.
ADE7758 온도 레지스터는 전원 공급으로 변경된다. 이것은 고정되고 안정된 전원 공급으로 어플리케이션에서 온도 레지스터를 사용하길 권장한다. 전원 공급 변화에 따른 일반적인 오차값을 표5에서 볼 수 있다.
ROOT MEAN SQUARE MEASUREMENT
Root mean square (rms) is a fundamental measurement of the magnitude of an ac signal. Its definition can be both practical and mathematical. Defined practically, the rms value assigned to an ac signal is the amount of dc required to produce an equivalent amount of power in the load. Mathematically, the rms value of a continuous signal f(t) is defined as
실효값(RMS)는 AC 신호의 크기를 측정한 값이다. 이의 정의는 실용적인 것과 수학적인 것 두가지가 있다. 실용적으로 정의하면, RMS값은 부하에서 동일한 크기를 생성하기 위해 필요로하는 dc의 크기인 ac 신호로 정해진다. 수학적으로는, 연속적인 신호 f(t)의 rms 값은 다음과 같이 정의된다.
For time sampling signals, rms calculation involves squaring the signal, taking the average, and obtaining the square root.
샘플링 신호 시간동안, rms 계산은 신호값을 제곱, 평균을 구하고 제곱근을 구하는 것을 의미한다.
The method used to calculate the rms value in the ADE7758 is to low-pass filter the square of the input signal (LPF3) and take the square root of the result (see Figure 62).
ADE7758에서 RMS 값을 계산하는 데 사용되는 이 방법은 LPF 입력 신호(LPF3)의 제곱 곱하기 결과의 제곱근이다.
The rms calculation is simultaneously processed on the six analog input channels. Each result is available in separate registers.
While the ADE7758 measures nonsinusoidal signals, it should be noted that the voltage rms measurement, and therefore the apparent energy, are bandlimited to 260 Hz. The current rms as well as the active power have a bandwidth of 14 kHz.
RMS 계산은 6개의 아날로그 입력 채널에서 동시에 처리된다. 각 결과는 분리된 레지스터에서 이용된다. ADE7758이 비사인파 신호를 계측하는 동안, 따라서, 이는 260Hz 까지 대역폭 제한된 전압 RMS 측정과 피상전력을 알려준다. 전류 RMS 뿐만 아니라 유효 전력은 14kHz 의 대역폭을 가진다.
Current RMS Calculation
Figure 62 shows the detail of the signal processing chain for the rms calculation on one of the phases of the current channel. The current channel rms value is processed from the samples used in the current channel waveform sampling mode. The current rms values are stored in 24-bit registers (AIRMS, BIRMS, and CIRMS). One LSB of the current rms register is equivalent to one LSB of the current waveform sample. The update rate of the current rms measurement is CLKIN/12.
그림62는 전류 채널의 상들 중 하나에 대한 RMS를 계산하는 신호 처리 체인을 상세하게 보여준다. 전류 채널 RMS 값은 전류 채널 파형 샘플링 모드에서 사용된 샘플로부터 처리되어진다. 전류 채널 RMS 값은 24비트 레지스터(AIRMS, BIRMS, CIRMS)에 저장된다. 전류 채널 레지스터의 LSB 하나는 전류 파형 샘플의 LSB 하나와 똑같다. 전류 RMS 계측의 갱신 주기는 CLKIN/12 이다.
With the specified full-scale analog input signal of 0.5 V, the ADC produces an output code that is approximately ±2,642,412d (see the Current Channel ADC section). The equivalent rms value of a full-scale sinusoidal signal at 60 Hz is 1,914,753 (0x1D3781).
The accuracy of the current rms is typically 0.5% error from the full-scale input down to 1/500 of the full-scale input. Additionally, this measurement has a bandwidth of 14 kHz. It is recommended to read the rms registers synchronous to the voltage zero crossings to ensure stability. The IRQ can be used to indicate when a zero crossing has occurred (see the Interrupts section).
Table 6 shows the settling time for the IRMS measurement, which is the time it takes for the rms register to reflect the value at the input to the current channel.
0.5V의 정의된 최대 축척 아날로그 입력으로 ADC는 대략 +-2,642,412d 출력 코드를 생성한다. 60Hz 에서 최대 축척 사인파 신호의 동위 RMS 값은 1,914,753(0x1d3781)이다.
전류 RMS 정밀도는 보편적으로 최대 축척 입력이 내려가 최대 축척 입력의 1/500까지의 0.5% 오차값이다. 더불어, 이 계측값은 14kHz 대역폭이다. 이것은 안정성을 보장하는 전압 0교차점 검출과 동시에 rms 레지스터를 읽는 것을 권장한다. IRQ는 0교차점 검출이 발생하는 것을 지시해주는 데 사용할 수 있다.
표6은 IRMS 측정에 대한 안정 시간(전류 채널에서 입력이 있을 때 입력값의 영향으로 rms 레지스터가 이것을 가져오는 시간)을 보여준다.
Current RMS Offset Compensation
The ADE7758 incorporates a current rms offset compensation register for each phase (AIRMSOS, BIRMSOS, and CIRMSOS). These are 12-bit signed registers that can be used to remove offsets in the current rms calculations. An offset can exist in the rms calculation due to input noises that are integrated in the dc component of I2(t). Assuming that the maximum value from the current rms calculation is 1,914,753d with full-scale ac inputs (60 Hz), one LSB of the current rms offset represents 0.94% of the measurement error at 60 dB down from full scale. The IRMS measurement is undefined at zero input. Calibration of the offset should be done at low current and values at zero input should be ignored. For details on how to calibrate the current rms measurement, see the Calibration section.
ADE7758은 각 상의 전류 RMS 옵셋 보상 레지스터(AIRMSOS, BIRMSOS, CIRMSOS)를 가지고 있다. 이것들은 전류 RMS 계산에서 옵셋을 제거하기위해 사용될 수 있는 12비트 부호있는 레지스터이다. RMS 계산에 존재 가능한 옵셋은 I제곱(t) 의 dc 요소에서 적분된 입력 노이즈에 상응하는 노이즈에 의해 발생한다.
60Hz 최대 축척 ac 입력을 가지는 전류 RMS 계산으로부터 최대값이 1,914,753d라고 하면, 전류 RMS 옵셋의 LSB 하나는 최대 축척에서 떨어진 60dB에서 계측 오차값의 0.94%를 표현하다. IRMS 측정값은 0입력에서 정의되지 않는다. 옵셋의 보정은 낮은 전류와 0 입력이 무시되지 않았을 때 되어질 것이다. 어떻게 전류 RMS 측정값을 보정하는지에 대한 상세한 내용은 보정 섹션을 보라.
where IRMS0 is the rms measurement without offset correction.
여기서 IRMS0은 옵셋 보상없는 RMS 측정값이다.
The nominal reference voltage at the REFIN/OUT pin is 2.42 V. This is the reference voltage used for the ADCs in the ADE7758. However, the current channels have three input range selections (full scale is selectable among 0.5 V, 0.25 V, and 0.125 V). This is achieved by dividing the reference internally by 1, ½, and ¼. The reference value is used for the ADC in the current channels. Note that the full-scale selection is only available for the current inputs.
The REFIN/OUT pin can be overdriven by an external source, for example, an external 2.5 V reference. Note that the nominal reference value supplied to the ADC is now 2.5 V and not 2.42 V. This has the effect of increasing the nominal analog input signal range by 2.5/2.42 × 100% = 3% or from 0.5 V to 0.5165 V.
The voltage of the ADE7758 reference drifts slightly with temperature; see the Specifications section for the temperature coefficient specification (in ppm/°C). The value of the temperature drift varies from part to part. Because the reference is used for all ADCs, any x% drift in the reference results in a 2x% deviation of the meter accuracy. The reference drift resulting from temperature changes is usually very small and typically much smaller than the drift of other components on a meter. Alternatively, the meter can be calibrated at multiple temperatures.
REFin/out 핀 에서 공칭 기준 전압은 2.42V 이다. 이 기준 전압은 ADE7758의 ADC에서 사용된다. 그러나, 전류 채널은 세개의 입력 범위 선택값(최대 축척값은 0.5V, 0.25V와 0.125V 중에서 선택될 수 있다.)을 가진다. 이 값들은 내부적으로 1, 1/2 와 1/4로 기준값을 나누어서 얻어진다. 기준값은 전류 채널의 ADC에서 사용된다. 노트 : 최대 축척 선택은 전류 입력에 대해서만 유용하다. REFin/out 핀은 외부 소스에 의해 오버드라이브될 수 있다. 예를들면, 외부 2.5V 기준 전압과 같은. 노트 : ADC에 공급되는 공칭 기준 값은 2.5V이다. 2.42V가 아니다. 이것은 2.5/2.42 x 100% = 3% 또는 0.5V 에서 0.5165V 의 공칭 아날로그 입력 신호 범위를 증가시키는 효과를 가진다. ADE7758 기준 전압은 온도와 관련하여 약간의 변위가 발생한다. 이와 관련하여서는 온도 계수 정의(in ppm/도)에 대한 정의 섹션을 보라. 온도 변위값은 부분부분에 이르기까지 변화한다. 이 기준 전압은 모든 ACD에서 사용되기 때문에, 기준값이 X% 변위가 생겼다면 결과적으로 메타 정밀도에 2x%편차를 일으키게 된다. 온도에 의한 기준 전압 변위는 그 변화가 보통 매우 적고 메타의 다른 부품의 변위보다 훨씬 적은 양만큼 변한다. 대신하여 메타는 여러 온도값에서 보정될 수 있다.
TEMPERATURE MEASUREMENT
The ADE7758 also includes an on-chip temperature sensor. A temperature measurement is made every 4/CLKIN seconds. The output from the temperature sensing circuit is connected to an ADC for digitizing. The resultant code is processed and placed in the temperature register (TEMP[7:0]). This register can be read by the user and has an address of 0x11 (see the Serial Interface section). The contents of the temperature register are signed (twos complement) with a resolution of 3°C/LSB. The offset of this register may vary significantly from part to part. To calibrate this register, the nominal value should be measured, and the equation should be adjusted accordingly.
ADE7758은 온도 센서를 온칩으로 내장하고 있다. 온도 측정은 매 4/CLKIN 초로 측정된다. 온도 계측 회로의 출력은 디지탈화를 위해 ADC에 연결되어 있다. 계측된 코드는 처리되어 온도 레지스터(TEMP[7:0]에 저장된다. 이 레지스터는 사용자 임의로 읽을 수 있고 0x11의 주소값을 가진다. 온도 레지스터의 내용은 3도/LSB 의 정밀도를 가진 부호있는 (2의보수) 값이다. 이 레지스터의 옵셋값은 부분부분에 이르기까지 충분하게 변경될 수 있다. 이 레지스터를 계산하려면, 공칭값이 측정되어야 하며 방정식은 다음과 같이 보정되어야 한다.
For example, if the temperature register produces a code of 0x46 at ambient temperature (25°C), and the temperature register currently reads 0x50, then the temperature is 55°C :
Temp (°C) = [(0x50 – 0x46) × 3°C/LSB] + 25°C = 55°C
Depending on the nominal value of the register, some finite temperature can cause the register to roll over. This should be compensated for in the system master (MCU).
예를들면, 온도 레지스터의 코드값이 상온 25도에서 0x46 이면, 온도 레지터는 현재 0x50을 읽는다. 그 때 온도는 55도가 된다. 레지스터의 공칭값에 의존한 몇몇 한정된 온도는 레지스터가 뒤집히는 원인이 될 수 있다. 이것은 MCU에서 보상되어야 한다.
The ADE7758 temperature register varies with power supply. It is recommended to use the temperature register only in applications with a fixed, stable power supply. Typical error with respect to power supply variation is show in Table 5.
ADE7758 온도 레지스터는 전원 공급으로 변경된다. 이것은 고정되고 안정된 전원 공급으로 어플리케이션에서 온도 레지스터를 사용하길 권장한다. 전원 공급 변화에 따른 일반적인 오차값을 표5에서 볼 수 있다.
ROOT MEAN SQUARE MEASUREMENT
Root mean square (rms) is a fundamental measurement of the magnitude of an ac signal. Its definition can be both practical and mathematical. Defined practically, the rms value assigned to an ac signal is the amount of dc required to produce an equivalent amount of power in the load. Mathematically, the rms value of a continuous signal f(t) is defined as
실효값(RMS)는 AC 신호의 크기를 측정한 값이다. 이의 정의는 실용적인 것과 수학적인 것 두가지가 있다. 실용적으로 정의하면, RMS값은 부하에서 동일한 크기를 생성하기 위해 필요로하는 dc의 크기인 ac 신호로 정해진다. 수학적으로는, 연속적인 신호 f(t)의 rms 값은 다음과 같이 정의된다.
For time sampling signals, rms calculation involves squaring the signal, taking the average, and obtaining the square root.
샘플링 신호 시간동안, rms 계산은 신호값을 제곱, 평균을 구하고 제곱근을 구하는 것을 의미한다.
The method used to calculate the rms value in the ADE7758 is to low-pass filter the square of the input signal (LPF3) and take the square root of the result (see Figure 62).
ADE7758에서 RMS 값을 계산하는 데 사용되는 이 방법은 LPF 입력 신호(LPF3)의 제곱 곱하기 결과의 제곱근이다.
The rms calculation is simultaneously processed on the six analog input channels. Each result is available in separate registers.
While the ADE7758 measures nonsinusoidal signals, it should be noted that the voltage rms measurement, and therefore the apparent energy, are bandlimited to 260 Hz. The current rms as well as the active power have a bandwidth of 14 kHz.
RMS 계산은 6개의 아날로그 입력 채널에서 동시에 처리된다. 각 결과는 분리된 레지스터에서 이용된다. ADE7758이 비사인파 신호를 계측하는 동안, 따라서, 이는 260Hz 까지 대역폭 제한된 전압 RMS 측정과 피상전력을 알려준다. 전류 RMS 뿐만 아니라 유효 전력은 14kHz 의 대역폭을 가진다.
Current RMS Calculation
Figure 62 shows the detail of the signal processing chain for the rms calculation on one of the phases of the current channel. The current channel rms value is processed from the samples used in the current channel waveform sampling mode. The current rms values are stored in 24-bit registers (AIRMS, BIRMS, and CIRMS). One LSB of the current rms register is equivalent to one LSB of the current waveform sample. The update rate of the current rms measurement is CLKIN/12.
그림62는 전류 채널의 상들 중 하나에 대한 RMS를 계산하는 신호 처리 체인을 상세하게 보여준다. 전류 채널 RMS 값은 전류 채널 파형 샘플링 모드에서 사용된 샘플로부터 처리되어진다. 전류 채널 RMS 값은 24비트 레지스터(AIRMS, BIRMS, CIRMS)에 저장된다. 전류 채널 레지스터의 LSB 하나는 전류 파형 샘플의 LSB 하나와 똑같다. 전류 RMS 계측의 갱신 주기는 CLKIN/12 이다.
With the specified full-scale analog input signal of 0.5 V, the ADC produces an output code that is approximately ±2,642,412d (see the Current Channel ADC section). The equivalent rms value of a full-scale sinusoidal signal at 60 Hz is 1,914,753 (0x1D3781).
The accuracy of the current rms is typically 0.5% error from the full-scale input down to 1/500 of the full-scale input. Additionally, this measurement has a bandwidth of 14 kHz. It is recommended to read the rms registers synchronous to the voltage zero crossings to ensure stability. The IRQ can be used to indicate when a zero crossing has occurred (see the Interrupts section).
Table 6 shows the settling time for the IRMS measurement, which is the time it takes for the rms register to reflect the value at the input to the current channel.
0.5V의 정의된 최대 축척 아날로그 입력으로 ADC는 대략 +-2,642,412d 출력 코드를 생성한다. 60Hz 에서 최대 축척 사인파 신호의 동위 RMS 값은 1,914,753(0x1d3781)이다.
전류 RMS 정밀도는 보편적으로 최대 축척 입력이 내려가 최대 축척 입력의 1/500까지의 0.5% 오차값이다. 더불어, 이 계측값은 14kHz 대역폭이다. 이것은 안정성을 보장하는 전압 0교차점 검출과 동시에 rms 레지스터를 읽는 것을 권장한다. IRQ는 0교차점 검출이 발생하는 것을 지시해주는 데 사용할 수 있다.
표6은 IRMS 측정에 대한 안정 시간(전류 채널에서 입력이 있을 때 입력값의 영향으로 rms 레지스터가 이것을 가져오는 시간)을 보여준다.
Current RMS Offset Compensation
The ADE7758 incorporates a current rms offset compensation register for each phase (AIRMSOS, BIRMSOS, and CIRMSOS). These are 12-bit signed registers that can be used to remove offsets in the current rms calculations. An offset can exist in the rms calculation due to input noises that are integrated in the dc component of I2(t). Assuming that the maximum value from the current rms calculation is 1,914,753d with full-scale ac inputs (60 Hz), one LSB of the current rms offset represents 0.94% of the measurement error at 60 dB down from full scale. The IRMS measurement is undefined at zero input. Calibration of the offset should be done at low current and values at zero input should be ignored. For details on how to calibrate the current rms measurement, see the Calibration section.
ADE7758은 각 상의 전류 RMS 옵셋 보상 레지스터(AIRMSOS, BIRMSOS, CIRMSOS)를 가지고 있다. 이것들은 전류 RMS 계산에서 옵셋을 제거하기위해 사용될 수 있는 12비트 부호있는 레지스터이다. RMS 계산에 존재 가능한 옵셋은 I제곱(t) 의 dc 요소에서 적분된 입력 노이즈에 상응하는 노이즈에 의해 발생한다.
60Hz 최대 축척 ac 입력을 가지는 전류 RMS 계산으로부터 최대값이 1,914,753d라고 하면, 전류 RMS 옵셋의 LSB 하나는 최대 축척에서 떨어진 60dB에서 계측 오차값의 0.94%를 표현하다. IRMS 측정값은 0입력에서 정의되지 않는다. 옵셋의 보정은 낮은 전류와 0 입력이 무시되지 않았을 때 되어질 것이다. 어떻게 전류 RMS 측정값을 보정하는지에 대한 상세한 내용은 보정 섹션을 보라.
where IRMS0 is the rms measurement without offset correction.
여기서 IRMS0은 옵셋 보상없는 RMS 측정값이다.
댓글