尽管无功功率无助于任何功率传输,并且纯无功负荷的净能量流为零,则此无功功率会产生大量的热。这就需要更高质量的电流互感器和更粗的电线,以传送更大的电流,同时还会产生更多的热量,这一切都会导致能量分布成本的提高。
图4:电压、电流、功率和平均功率的关系。[资料来源:维基百科]
因此,如果消费者使用无功负荷,能源提供商会向其收取罚金,罚金等于实际能耗除以功率因子。由于功率因子(负荷因子)总是小于1,此算法可有效增加消费者的PCU。
这就是要计算负荷因子的原因,负荷因子用于计算视功率。视功率等于实际功率与负荷因子比,实际功率是等于电流值和电压值的平方根的积。
上述内容说明,对于计量应用,核心功能须进行大量的计算处理,如计算电流值和电压值的平方根、平方根的积,然后就平均值等。因此,计量应用的选择核心是DSP核心,因为它能快速完成数学运算。
有时,核心上的此处理负荷也可以分流,方法是在平台上添加一个MAC(乘/加)模块,由该模块完成大部分计算。同时,释放核心,用于其它运算,如通信、显示和监控(主要用于智能计量)。
片内存储器对于计价也起着重大作用。存储器大小范围低至256B内存和8kB闪存,高至26kB内存和264kB闪存,具体取决于应用。在稍微更高级的应用中,可能需要高达2MB闪存和512kB内存[参考文献6]。
流量/煤气计量逻辑:该模块可包括可编程计数器、比较器和一个脉冲宽度调制器等。气体/液体流速可用数字旋转传感器(数字输出)或模拟旋转传感器(模拟输出)来计量。
如果使用数字传感器,传感器的脉冲列输出馈入模块中的计数器,计数器值增加。此计数对应于消费者的能耗,可定期读取。如果使用模拟传感器,可用比较器生成一系列脉冲,它们将馈入此模块中的计数器。
显示和传送仪表读数:计量应用的另一个重要方面是显示和传送仪表读数,以便向消费者收取费用。可能最常用7段液晶玻璃显示屏来显示当前的仪表读数。它显示计数器的当前值,以便操作员记下仪表读数。
某些SoC中可能包含液晶驱动芯片,因此使用外置液晶驱动芯片。这些情况下,SoC需要将数据传送到驱动芯片。这可通过SoC上的通信外设来完成,使用一个I2C、SPI、UART接口和协议。
仪表读数也能通过ZigBee收发器或红外收发器,无线传送到远程液晶驱动芯片或数据记录分站。这种情况下,可能需要调制传送数据,然后再发送给发送机(如红外通信)。这只需使用脉冲宽度调制器等外设进行想要的调制,即可轻松完成。然后将对应的调制载波发送到SPI,SPI再将数据加载到载波上,并将载波从SoC发出。
来源:飞思卡尔半导体