电子电能表需要对电压与电流信号进行采集，其中电流采集相对来说更难一些，这不仅因为电流互感器需要更宽的动态测量范围以应付不同负载，而且电流波形中还含有很多谐波成分，所以它还必须有更宽的频率范围。本文介绍利用数字积分器将来自Rogowski线圈电流感应器的di/dt信号输出转换成合适的信号，并将其应用于大电流电能计量仪表中。

电子电能表又称为固态电能表，目前大多数先进的电子电能表都采用混合信号结构，前端使用高精度A/D转换器，而在后端使用DSP。一些电表使用分立元件，多数则采用专门设计用于电能计量的ASIC，这种混合信号结构具有极高的精度和长期稳定性。在对电流和电压取样前，这两种信号都需要进行变换以达到合适的信号电平， 所有电能表都有电压和电流感应元件。其中电流感应较为困难，因为电流感应器需要有一个较宽的动态测量范围，并且由于在电流波形中含有多个谐波分量,所以还要能处理较宽频率范围。随着家庭用电量的不断增长，大电流测量将不仅仅限于工业应用中，如美国住宅新安装的电能表最大能测量200A电流，目前的电流感应技术已不能经济有效地测量如此大的电流。

Rogowski线圈长期用于次级变电站变压器及电焊机之类的电流测量，相比于其它电流感应方式它有很多优点，然而要制造一个能长期稳定工作的模拟积分器相当困难，使得Rogowski线圈无法用在电能表应用中。下面介绍Rogowski线圈基本原理和新型数字积分器技术，将二者结合起来能使这种电流感应技术成功用于大电流电能表设计。该项技术有很多好处，可作为新型感应器而用在下一代电能表中。

现有电流感应方案

目前有三种感应技术最为常用，分别是小电阻电流旁路、电流互感器和霍尔效应传感器。

◆小电阻电流旁路

电流旁路是当前成本最低的一种方案，图1是这种电流测量器件的简化模型。

小电阻电流旁路技术可用�系统杀镜玫浇细呔龋业缌鞯牟饬恳埠芗虻ァＴ诮懈呔鹊缌鞑饬渴保枰悸桥月返募纳绺校玫绺辛康湫椭滴父鰊H，频率较高时它将影响旁路阻抗的幅值；但它对相位的影响即使在工频条件下仍非常大，功率因素较低时会产生明显误差。

因电压和电流相位不匹配而造成的测量误差百分比可由下式估算：

误差≈相位差(弧度)×tan(φ)×100%

上式中的φ代表电压和电流之间的功率因素相位角，必须要特别注意保证内部电压和电流相位精确匹配。

旁路技术经济可靠，在电能计量应用中被普遍采用，但是因为电流旁路基本是一个阻性元件，它产生的热量与通过电流的平方成正比，所以这一自热问题使旁路技术很少用在大电流电能表中。 (责任编辑：admin)