电子式电能表是通过对用户供电电压和电流实时采样，采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理并相乘转换成与电能成正比的脉冲输出，通过计度器或数字显示器显示。电子式电能表与机械式电能表相比有明显优势。例如防窃电能力强，计量高、负荷特性较好、误差曲线平直、功率因数补偿性能较强、自身功耗低，特别是其计量参数灵活性好、派生功能多。由于单片机的应用给电能表注入了新的活力，这些都是一般机械表难以做到的。但是早期的电子式电能表也有一些明显的不足，如工作寿命较短、易受外界干扰、工作可靠性不及机械式电能表等。

　　介绍了用美国Analog Devices Inc.（简称ADI）公司生产的AD7755设计的一种低成本、高电能表。本电能表是为单相、两线制系统设计的，但也容易适合特殊地区的设计要求，例如美国的配电系统通常要求居民电表采用单相、三线制系统。采用AD7755设计电子式电能表是一种电能测量的低成本单片解决方案。设计目的按照1级和2级交流有功功率电能表国际标准IEC1036（1996-09），作为本设计的主要依据。

　　为满足多种情况下的要求，例如功率因数（PF）等于1时的要求和PF较低（PF＝±05）时的要求，设计技术指标应该远远高过基本技术指标。另外电能表的动态范围也超过500。IEC1036标准规定在5%Ib～Imax电流范围内达到规定的要求。图1示出了用AD7755设计的一种简单、低成本电能表工作原理图。为了给AD7755提供必要的电流电压转换，本设计采用分流器，并且为衰减线电压采用了简单的分压网络。电能记录器（kWh）是一种用两相步进电机构成的简单机电式计度器。AD7755的F1，F2脚能够直接驱动这种计度器，CF脚还可提供仪表常数为3200imp/kWh（脉冲数/千瓦小时）的高频输出，所以这种高频输出可用LED和光电耦合器输出。这种高频输出还可加快电表的校验过程，从而为生产电表提供一种快捷的校验方法。本设计利用电阻网络R5～R14改变线电压的衰减来校验电表。

　　以AD7755芯片为的电能表存在的缺陷

　　AD7755芯片内部没有掉电保持的计数器及状态存储器，每次掉电后再上电时，芯片总是从初始状态开始计数；它在小电流负荷时还存在非线性误差。从其计数原理我们可以分析出，在以下三种情况下必然造成对用电量的漏计：

　　种情况：在用电过程中，当脉冲输出端（CF端）输出脉冲个数不为8的整数倍的时刻如遇停电，此时电表多将漏计7个脉冲。这是由于AD7755芯片内部没有掉电保持计数器造成的。

　　第二种情况：由于电表芯片每次在通电后总是先输出相驱动脉冲，因而当芯片输出相驱动脉冲后如遇停电，再通电时，芯片仍然输出相驱动脉冲，而此时两相步进电机不会动作，这样电表多就将漏计8个脉冲。这是由于AD7755芯片内部没有状态存储器造成的。

　　第三种情况：AD7755芯片在负载电流小于启动电流一定程度（此电流对于不同的表计其电流闸值有所不同）时，输出脉冲端（CF端）与两相步进电机驱动脉冲比例不再是8：1（其比例值与具体的表计及负载电流有关）。实验中用一只5（10A）的电子式电能表进行测试，其负载采用一只27K纯电阻，同时对表计的CF端和字轮驱动脉冲输出端进行监测，连续通电12h。发现表计CF端脉冲输出约为30个，属正常；但字轮驱动没有脉冲输出（正常情况下应该输出30/8个），明显可以看出，此时CF端脉冲输出数与字轮驱动脉冲输出数的比例不再是8：1，而是远大于8：1。实验结果表明：如果用电户的负荷当低于某个值时（如电器处于待机状态、插座上的氖泡或低功耗灭蚊器等负载），该电表几乎不计量，而CF端仍然有脉冲输出。这是由于AD7755芯片在小电流负荷时存在非线性误差所造成。

　　数采器对电子式电能表抄读原理

　　数采器上的每一个电表插口对应于一块电表，靠脉冲线将电子表脉冲输出端（CF端）输出的脉冲传输到数采器内部进行处理，将其换算成电量。如果某块表的脉冲常数是1600rim/Kwh，则当数采器采集到1600个脉冲时，就换算成1度电量。数采器内部有掉电保持的计数器，不会由于停电而造成脉冲的漏计。

　　现在我们来分析一下电子式电能表在集抄系统中出现抄读误差的原因：

　　从前面的阐述中可以明确：在用电过程中，每停电电子式电能表的显示字轮驱动将漏计1——15个脉冲，由于数采器具有掉电保持功能，可以准确记录CF端输出的每个脉冲；在小负荷（负载电流小于表计启动电流一定程度）状态下，表计几乎不计度，而CF端仍有脉冲输出，数采器照常在计度。终表象为数采器抄读数总是大于电表显示数，实际上是电子式电能表漏计了用电量。

　　美国模拟器件公司（Analog Devices公司）怎么说？

　　我们可以到Analog  Devices公司（美国模拟器件公司）的网站：www.analog.com上去查看，该公司已经推出ADE7755芯片可以全面替换AD7755芯片，同时AD7755芯片已经废止，根据该公司网站上的公开资料分析，ADE7755芯片解决了小电流负荷下的非线性误差问题，但掉电情况下出现的漏计脉冲问题仍然存在。

　　用了这种电表来实现集中抄表该怎么办？

　　用AD7755芯片生产的电子式电能表，存在以上缺陷是固然的，这种电表用在集抄中，表象为一个月数采器抄读数比电表显示数大2——10度（视不同表计类型、不同容量、不同用电负荷而不尽相同），这个差值实际上就是表计漏计掉的用电量。这种电表用于集抄中出现这种现象后，为保证数采器抄读数与电表读数一致，建议每半年采用掌上电脑在现场进行修正；其次是，在订购电子式电能表时，建议要求采用ADE7755芯片的表计（至少可以解决小电流负荷下的非线性误差问题）。