免校准电能计量芯片，让家电智能化更简单

物联网时代，随着人们对节能环保，以及电器安全使用意识的提高，“能源智慧管理”、“设备故障预判”、“智能诊断”成为了智能电器产品的热门口号。

因此，包括空调、冰箱、插座在内的大小家用设备，在智能化升级过程中，都纷纷置入了电能计量芯片，通过电流、电压、功率等用电参数，实时监控、显示电器运行状况，以实现过压检测、过流检测、故障预判、故障检测及定位、用电提醒等功能。

图1：基于电能计量实现家电、能源智慧管理

不过，电能计量对精度的要求往往极高，以避免造成误判。因此，为了提高计量精度，目前市面上可以看到的智能家电，其采用的电能计量芯片都是经过了整机校准的。

随着物联网的快速发展，智能家电行业需求也越来越碎片化，投入大量的专业设备和人力成本进行计量校准显然得不偿失，有没有更好的解决方案呢？

现有电能计量校准存在的弊端

众所周知，电能计量最开始是应用于电表当中的。在电表生产过程中，每台电表在出厂时都需要通过专业的设备和繁琐的步骤进行校准，才能达到国标要求，其存在的弊端也显而易见：

其一，专业设备的价格往往要花费几万到十几万元不等，精度要求越高价格越贵；其二，电表出厂校准步骤繁琐，费时费力；其三，电表的外观、形状、接入方式都必须严格按照行业标准和国家标准，才可以做到统一化、标准化，以实现批量校准。

然而，对于碎片化的智能家电市场来说，将外观、形状和接入方式统一本就是个大难题，况且还需要投入设备、人力、时间，这对于小规模厂商而言，操作成本太高。

而由芯海科技自主研发的首款高精度单相多功能免校准计量芯片CSE7766，可以有效帮助家电厂商省去这一环节，实现产品的快速上市，抢占市场。

免校准、高精度，芯海助力智能产品快速上市

芯海科技CSE7766具有外围元气件少、芯片体积小（sop8）等特点，工作电压5V，满足50/60Hz IEC 687/1036标准的精度要求，在1000:1范围内达到0.2%的精度。由于芯片在出厂时已经完成了校准，因此客户不需要再搭建复杂的校准环境，无需任何设置就可以通过UART（4800bps）直接读取电压、电流、功率和电能等相关参数。

由于国家电表标准及规范要求，家用电表要达到2级表的标准才是合格产品，即计量误差要控制在±2%以内。因此，如何使电能计量芯片在“免校准”的条件下计量误差控制在2%以内，成为芯海科技研究的重点。

图2：CSE7766应用图例

如图2所示，V1P、V1N为电流通道，采用差分信号进行采样，则电路误差来源于电阻R1；V2P为电压通道，采用差分信号（V2P对地差分）进行采样，则电路误差来源于电阻R4及R5。
这里我们将着重说明电能误差。

电能计算公式为：

由于芯片工艺生产的误差，在没有经过调校时，CSE7766的增益误差和时钟误差会达到±10%左右，通过芯海科技拥有自主知识产权的技术，对CSE7766进行出厂前的测试、修正后，可以保证CSE7766的增益误差和时钟误差在±1%以内。

因此，当CSE7766所带的来误差为1%时，外部硬件（R1、R4、R5）的精度， 将决定整个家电产品的电能计量精度。把外部硬件整体误差限制在1%以内，即可实现把电能计量精度限制在2%以内。

当然，若客户产品对精度有更高的要求，CSE7766也充分预留了多次校准机会，供客户进一步进行整机校准，以获得更高精度。

总结

在智能家电产品中加入电能计量功能已经成为市场趋势，而选择一个免校准的电能计量芯片将为家电厂商省去设备的投入和繁琐的校准步骤，极大缩减成本及产品开发周期，使产品拥有更早的上市时机及更低价格优势，在物联网竞争环境中突围而出。

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