交流電流監控器是一種將系統中模擬量信號采集后，采用先進的微處理器進行智能控制，對輸入的信號經過CPU運算處理后，由高亮度的LED進行清晰直觀顯示。

交流線路監控器可以實時捕獲和記錄頻率、電壓和電流擾動、諧波電壓振幅和電壓不平衡，從而達到監測特定負載下傳輸電能的實時質量。從簡單的單相線路故障探測器到高精度的多相系統都有交流線路監控器的身影，這些監控器因應用場景不同在功能、測量精度和成本上各有不同。

為特定的應用場景選擇交流線路監視器基本上是非常簡單的。大多數現代交流線路監控器使用一個或多個模擬數字轉換器(ADC)將電力線路模擬信號轉換成數字格式，然后采用本地高速處理器對經過轉換的數據進行處理(參見下圖)。這種方法使線路監控器可以獲取到許多有用的操作參數。通常通過對電壓和電流數據的操作處理來計算峰值和平均功率輸出、功率因數角度、諧波電壓幅值和線路頻率等參數。

交流線路監控器框圖

開發人員對任何特定交流線路監視器的選擇最終都取決于終端應用場景的需要。例如，公用事業電能表是計費過程的核心，如果公用事業電能表的功能不夠強大，就會影響到服務提供商的利潤或客戶的支出。對于這類精密應用，線路監視器的設計必須面向高精度和防篡改操作，并且很可能使用獨立的ADCs(同時觸發)來測量電壓和電流，并將電壓-電流相移誤差最小化，如下圖所示。該線路監視器還將使用高精度(如24位)ADC，以提供額定測量精度所需的有效位數(ENOB)。

交流線路監控器示例

與公用電表的例子相比，僅需要檢測嚴重故障和測量負載效率的系統的復雜程度就要低得多，可能只會使用一個低成本的、單個10位-12位的低成本ADC(參見下圖)，同時集成信號處理功能。公用系統相關的數學運算要求使用高性能的微控制器(MCU)或數字信號處理器(DSP)，而線路故障監控器僅需要小型狀態機或低成本普通MCU。

交流線路監控著寶貴的交流線路，確保其可靠性，避免潛在的電力故障。這些交流線路監視器根據不同的應用場景有著不同的形狀、大小和功能集。芯熾四通道14位模數轉換器(ADC)SC1254(兼容ADI的AD9253)提供了一種靈活的、占用空間小的、成本有效的交流線路監控解決方案，可以為中等復雜性的交流線路監控應用場景提供較好的服務。

SC1254主要性能

1.8V單電源供電

低功耗：每通道110mW(110MSps)

信噪比(SNR)：73dB(至奈奎斯特頻率)

微分非線性(DNL)：±0.75LSB(典型值)

積分非線性(INL)：±2.5LSB(典型值)

串行LVDS

2VP-P輸入電壓范圍

QFN-48封裝7mm×7mm

目前，一些終端應用的發展正在推動交流線路監視器使用的增長。例如，不斷擴大的數據處理中心不僅需要監控數據處理運行中消耗的電力，還需要監控基礎設施設備的用電情況，如采暖空調，照明，安全，通信等，以期達到在各方面高效運行。就連從事建筑和基礎設施項目的建筑工人們也在他們的便攜式發電機上安裝了交流電源監控器，以保護昂貴的設備不受線路頻率不穩定、電力瞬變等其他異常因素的影響。此外，在醫療設施、研究實驗室和工業綜合體中也有長期使用交流線路監控器的應用。

如果線路電源對特定應用是非常關鍵的，那么幾乎可以肯定的是，必然有交流線路監控器正在工作，密切監視著電力運行情況。將芯熾四通道14位模數轉換器(ADC)SC1254(兼容ADI的AD9253)應用于交流線路監控器，其參數、性能等各方面毫不遜色于兼容器件。

審核編輯：湯梓紅