1、 三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page1 of 59 Rev1.3 ATT7022E 用户手册 量产版 Rev1.3 三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page2 of 59 Rev1.3 Tel: 021-51035886 Fax: 021-50277833 Email: Web: http:/ 三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股
2、份有限公司所有 http:/ Page3 of 59 Rev1.3 目 录 1. 芯片特性 . 6 2. 引脚定义 . 8 2.1. PIN脚封装图 . 8 2.2. PIN脚功能说明 . 8 2.3. 应用示意图 . 10 3. ATT7022E各模块描述 11 3.1. 电源检测电路 . 11 3.2. 系统复位 . 11 3.3. ADC数模转换 . 12 3.4. 有功功率测量 . 12 3.5. 有功能量测量 . 13 3.6. 无功功率测量 . 13 3.7. 无功能量测量 . 14 3.8. 视在功率测量 . 14 3.9. 视在能量测量 . 15 3.10. 电压有效值测量 .
3、 15 3.11. 电流有效值测量 . 16 3.12. 电压线频率测量 . 16 3.13. 功率因数测量 . 16 3.14. 电压电流相角测量 . 17 3.15. 电压夹角测量 . 17 3.16. 电压相序检测 . 17 3.17. 电流相序检测 . 17 3.18. 起动潜动设置 . 17 3.19. 功率方向判断 . 18 3.20. 失压检测 . 18 3.21. 硬件端口检测 . 18 3.22. 片上温度检测 . 18 3.23. 基波测量功能 . 18 3.24. 三相三线与三相四线应用 . 19 3.25. 能量脉冲输出 . 19 3.26. ADC采样数据缓冲功能 .
4、 20 3.27. 同步采样数据缓冲功能 . 21 4. SPI通讯接口 . 22 4.1. SPI通讯接口介绍 . 22 4.2. SPI读操作 . 23 4.3. SPI写操作 . 24 4.4. SPI写特殊命令字操作 . 24 5. 寄存器功能 . 27 5.1. 计量参数寄存器列表 . 27 5.2. 计量参数寄存器说明 . 30 三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page4 of 59 Rev1.3 5.2.1. 功率寄存器（地址： 0x010x0C， 0x400x43） . 30 5.
5、2.2. 有效值寄存器（地址： 0x0D0x013、 0x29、 0x2B、 0x480x4D） . 31 5.2.3. 功率因数寄存器（地址： 0x140x017） . 32 5.2.4. 功率角和电压夹角寄存器（地址： 0x180x1A、 0x260x28） . 32 5.2.5. 线频率寄存器（地址： 0x1C） . 33 5.2.6. 能量寄存器（地址： 0x1E0x25， 0x350x38， 0x440x47） . 34 5.2.7. 快速脉冲计数寄存器（地址： 0x390x3C） . 35 5.2.8. 标志状态寄存器（地址： 0x2C） . 36 5.2.9. 电能寄存器工作状态
6、寄存器（地址： 0x1D） . 37 5.2.10. 功率方向寄存器（地址： 0x3D） . 37 5.2.11. 中断标志寄存器（地址： 0x1B） . 38 5.2.12. ADC采样数据寄存器（地址： 0x2F0x34、 0x3F） . 38 5.2.13. 校表数据校验和寄存器（地址： 0x3E） . 39 5.2.14. 通讯数据备份寄存器（地址： 0x7C） . 39 5.2.15. 通讯校验和寄存器（地址： 0x7D） . 39 5.3. 校表参数寄存器列表 . 40 5.4. 校表参数寄存器说明 . 41 5.4.1. 模式配置寄存器（地址： 0x01） 41 5.4.2. A
7、DC增益配置寄存器（地址： 0x02） . 42 5.4.3. EMU单元配置（地址： 0x03） . 43 5.4.4. 功率增益补偿寄存器 (地址： 0x040x0C) 44 5.4.5. 相位校正寄存器 (地址： 0x0100x12). 44 5.4.6. 功率 offset校正 (地址： 0x130x15， 0x210x23) 45 5.4.7. 无功相位校正寄存器 (地址： 0x16). 45 5.4.8. 电压增益校正寄存器 (地址： 0x170x19). 46 5.4.9. 电流增益校正寄存器 (地址： 0x1A0x1C， 0x20) . 46 5.4.10. 起动电流设置寄存器
8、 (地址： 0x1D) 47 5.4.11. 高频脉冲常数设置 (地址： 0x1E) 47 5.4.12. 失压阈值设置寄存器 (地址： 0x1F). 48 5.4.13. 有效值 offset校正 (地址： 0x240x29) 48 5.4.14. ADC offset校正 (地址： 0x2A0x2F) . 49 5.4.15. 中断使能寄存器 (地址： 0x30). 49 5.4.16. 模拟模块使能寄存器 (地址： 0x31). 50 5.4.17. 全通道增益寄存器 (地址： 0x32). 50 5.4.18. 脉冲加倍寄存器 (地址： 0x33). 51 5.4.19. 基波增益寄存
9、器 (地址： 0x34). 51 5.4.20. IO状态配置寄存器 (地址： 0x35). 52 5.4.21. 起动功率寄存器 (地址： 0x36). 52 5.5. 推荐校表过程 . 53 5.5.1. 校表及推荐 . 54 5.5.2. 从采样数据得到 FFT的推荐流程 . 55 5.5.3. 同步缓冲数据分次谐波分析推荐流程 56 6. 电气特性 . 58 6.1. 电气参数 . 58 三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page5 of 59 Rev1.3 6.2. 芯片封装 . 59 三
10、相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page6 of 59 Rev1.3 1. 芯片特性 Feature： z 高精度，在输入动态工作范围（ 3000： 1）内，非线性测量误差小于 0.1% z 有功测量满足 0.2S、 0.5S，支持 IEC62053-22， GB/T17883-1998 z 无功测量满足 1 级、 2 级，支持 IEC62053-23， GB/T17882-1999 z 提供基波有功功率 /电能 /电压 /电流有效值以及 CF 脉冲输出 z 提供 RMS/PQS 两种视在功率、能量
11、计量（可选） z 提供有功、无功、视在功率 /电能及 CF 脉冲输出 z 提供功率因数、相位角、线频率、电压夹角参数 z 提供电压有效值 /电流有效值，有效值精度优于 0.2% z 提供三相电压矢量和、电流矢量和之有效值输出 z 提供断相指示、电压 /电流相序检测功能 z 中断支持：过零中断，采样中断，电能脉冲中断，校表中断 z 提供有功 /无功反向指示功能 z 合相能量绝对值相加与代数相加可选 z 电表常数可调 z 起动电流可调 z 可准确测量到含 41 次谐波的有功、无功和视在功率、电能 z 支持增益及相位补偿，小电流非线性补偿 z 具有 SPI 通信接口，速率可达 4Mbps z 内置温
12、度测量传感器 z 适用三相三线和三相四线模式 z 片内参考电压，也可以外接参考电压 z 支持 ROSI 线圈 z 提供 1k*16bit ADC 数据缓冲 buffer z 提供同步采样数据，便于分次谐波分析，无需进行预处理。 z 提供脉冲加倍功能，便于小信号校表 z 采用 LQFP44 封装 z 3.3V 供电 z 晶体 5.5296MHz 三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page7 of 59 Rev1.3 ATT7022E 是一颗多功能高精度的三相电能专用计量芯片，适用于三相三线和三相四线应
13、用。 ATT7022E 集成了 7 路二阶 sigma-delta ADC、参考电压电路以及所有功率、能量、有效值、功率因数及频率测量的数字信号处理等电路，能够测量各相以及合相的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量及无功能量，同时还能测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率等参数，充分满足三相复费率多功能电能表的需求。详细数据定义请参阅参数寄存器部分。 ATT7022E 支持全数字域的增益、相位校正，即纯软件校表。有功、无功电能脉冲输出 CF1、 CF2 提供瞬时有功、无功功率信息，可直接接到标准表，进行误差校正。详细校表方法请参阅校表方法部分。 ATT7022E 提供两类视在功率、能
14、量计量方式： RMS 视在方式和 PQS 视在方式，通过 CF3 输出视在能量脉冲，可接到标准表进行视在能量误差校正。 ATT7022E 提供基波参数计量：基波有功功率、基波有功电能、基波电流、电压有效值， 通过脉冲输出 CF4 提供瞬时基波有功功率信息，可直接用于基波的校正。 ATT7022E 提供一个 SPI 接口，方便与外部 MCU 之间进行计量及校表参数的传递， SPI 接口的具体规格参见 SPI 详细说明部分，所有计量参数及校表参数均可通过 SPI 接口读出。 ATT7022E 内置电压监测电路可以保证上电和断电时正常工作 图 1-1 芯片整体框图 三相多功能计量芯片 ATT7022
15、E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page8 of 59 Rev1.3 2. 引脚定义 2.1. PIN 脚封装图 ATT7022E 采用 LQFP44 封装形式： 44Pin LQFP(10x10) 2.2. PIN 脚功能说明 ATT7022E PIN 名字 特性 PIN 说明 1 Reset 输入 外接复位，低电平有效，Schmitt Trigger 类型；内部47K 上拉电阻。 2 IRQ 输出 上电复位之后，IRQ 信号变低，写入校表参数后变高；内部 IRQ 功能项使能后，当发生该事件 IRQ 信号输出低电平，读完中断标志
16、寄存器后，该引脚变高。 3,4 V1P/V1N 输入 通道 1（电流通道）正，负模拟输入引脚。完全差动输入方式，正常工作最大信号电平为 0.7Vp，通道 1 有一个 PGA，其增益选择参见寄存器部分，两个引脚内部都有ESD 保护电路。 5 REFCAP 输出 基准 1.2V，可以外接；该引脚应使用 10F 钽电容并联 0.1uF 瓷介质电容进行去耦。 6,7 V3P/V3N 输入 通道 3（电流通道）正，负模拟输入引脚。完全差动输入方式，正常工作最大信号电平为 0.7Vp ，通道 3 有一个 PGA，其增益选择参见寄存器部分，两个引脚内部都有ESD 保护电路。 1234567891011 33
17、3231302928272625242344 43 42 41 40 39 38 37 36 35 3412 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22ATT 7022 EURESETIRQV5PV3NVDDDINV5NAGNDREFCAPV3PV1PV1NSELGNDV4PAGNDA V C C V0PV4NV6PV6NVCCNCV2PV2NAVCCAGND GNDCF2TESTCF1CF3CF4NCCSSCLKDOUTREVPG N D VCCOSCIO S C O V0NTEST三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上
18、海）股份有限公司所有 http:/ Page9 of 59 Rev1.3 8,11，15 AGND 参考地 模拟电路（即 ADC 和基准源）的接地参考点，该引脚应连接到 PCB的模拟地。 9,10 V5P/V5N 输入 通道 5（电流通道）正，负模拟输入引脚。完全差动输入方式，正常工作最大信号电平为 0.7Vp ，通道 5 有一个 PGA，其增益选择参见寄存器部分，两个引脚内部都有ESD 保护电路。 12,18 AVCC 电源 该引脚提供模拟电路的电源，正常工作电源电压应保持在 3.3V10%，为使电源的纹波和噪声减小至最低程度，该引脚应使用 10F 电容并联 0.1uF 瓷介电容进行去耦。
19、13,14 V2P/V2N 输入 通道 2（电压通道）的正、负模拟输入引脚。完全差动输入方式，正常工作最大输入电压为0.7Vp，两个引脚内部都有 ESD保护电路。 16,17 V4P/V4N 输入 通道 4（电压通道）的正、负模拟输入引脚。完全差动输入方式，正常工作最大输入电压为0.7Vp，两个引脚内部都有 ESD保护电路。 19,20 V6P/V6N 输入 通道 6（电压通道）的正、负模拟输入引脚。完全差动输入方式，正常工作最大输入电压为0.7Vp，两个引脚内部都有 ESD保护电路。 21,22 V0P/V0N 输入 通道 0（电压通道）的正、负模拟输入引脚。完全差动输入方式，正常工作最大输
20、入电压为0.7Vp，两个引脚内部都有 ESD保护电路。 23,33,44 GND 参考地 数字地引脚 24,32 TEST 输入 测试管脚，应用时请务必接地。 25,29 NC 不连接。 26 SEL 输入 三相三线低电平，三相四线高电平选择，Schmitt Trigger 类型；内部可编程为 300k 上拉电阻或 floating。27 CF1 输出 频率校验输出，用于有功功率的校验；也可以用来做有功电能计量。 28 CF2 输出 频率校验输出，用于无功功率的校验；也可以用来做无功电能计量。 30 CF3 输出 频率校验输出，用于视在功率的校验；也可以用来做视在电能计量。 31 CF4 输出
21、 频率校验输出，用于基波有功功率的校验；也可以用来做基波有功电能计量。 34，41 VCC 电源 数字电源引脚；正常工作电源电压应保持在 3.3V5%，该引脚应使用 10F 电容并联 100nF 瓷介电容进行去耦。35 CS 输入 选择信号，它是 SPI 接口的一部分；由 Host MCU 产生，低有效，若 CS 为高，则DOUT 为高阻态，Schmitt Trigger类型。内部可编程为 300k 上拉电阻或 floating。 36 SCLK 输入 为同步串行接口配置的串行时钟，由 Host MCU 产生，该管脚为 Schmitt Trigger 类型，可以方便接收由光耦传送过来的信号。内
22、部可编程为 300k上拉电阻或 floating。37 DIN 输入 串行接口的数据输入；来自 Host MCU；SCLK 下降沿是三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page10 of 59 Rev1.3 有效数据，Schmitt Trigger 类型。内部可编程为 300k 上拉电阻或 floating。 38 DOUT 输出 串行接口的数据输出；SCLK 上升沿放出数据；下降沿是有效数据。 39 VDD 电源 数字电源 1.8V 输出。外接 10F 钽电容并联 100nF 瓷介质电容进行去耦。
23、40 REVP 输出 逻辑输出，任意相功率为负时输出高电平；当再次检测到三相都为正功率时，该引脚的输出为低。 42 OSCI 输入 系统晶振的输入端，或是外灌的系统时钟输入。（推荐为 5.5296MHz），内部已集成起振电路 10M 电阻。 43 OSCO 输出 晶振的输出端。 2.3. 应用示意图 三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page11 of 59 Rev1.3 3. ATT7022E 各模块描述 3.1. 电源检测电路 ATT7022E 片内包含一套电源监控电路，连续对模拟电源 (AVC
24、C)进行监控。当电源电压低于 2.5V 5%时，芯片将被复位。这有利于电路上电和掉电时芯片的正确启动和正常工作电源监控电路被安排在延时和滤波环节中，这在最大程度上防止了由电源噪声引发的错误，如图 2-1 所示。为保证芯片正常工作应对电源去耦，使 AV C C 的波动不超过 3.3V 5%。 3.2. 系统复位 ATT7022E 提供两种复位方位：硬件复位和软件复位。 硬件复位通过外部引脚 RESET 完成， RRSET 引脚内部有 47K 上拉电阻，所以正常工作时为高电平，当 RESET 出现大于 20us 的低电平时， ATT7022E 进入复位状态，当 RESET 变为高电平时 ATT70
25、22E 将从复位状态进入正常工作状态。 软件复位通过 SPI 接口完成， 当往 SPI 口写入 0xD3 命令后， 系统就进行一次复位， 复位之后 ATT7022E从初始状态开始运行。 ATT7022E 在复位状态下 SIG 信号为高电平，当 ATT7022E 从复位到工作状态之后，大约经过 500us左右， SIG 将从高电平变为低电平，此时芯片开始进入正常工作状态，方可写入校表数据，一旦写入校表数据之后， SIG 又会立刻变为高电平。 图 2-1-1 片内电源监控特性3.3V2.5V复位 运行 复位三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（
26、上海）股份有限公司所有 http:/ Page12 of 59 Rev1.3 3.3. ADC 数模转换 ATT7022E 片内集成了 7 路 19 位的 ADC，采用双端差分信号输入，输入最大的正弦信号有效值是0.5V， 建议将电压通道 Un 对应到 ADC 的输入选在有效值 0.22V 左右 而电流通道 Ib 时的 ADC 输入选在有效值 0.05V 左右。参考电压 Refcap 典型值是 1.2V。 ATT7022E 内部 ADC 系统框图： 3.4. 有功功率测量 各相的有功功率是通过对去直流分量后的电流、电压信号进行乘法、加法、数字滤波等一系列数字信号处理后得到的。电压、电流采样数据
27、中包含高达 41 次的谐波信息，所以依据公式()01() )NNnPUnIn=计算得到的有功功率也至少包含 41 次谐波信息。有功功率的测量原理图如下图所示，合相有功功率Pt Pa Pb Pc=+。 三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page13 of 59 Rev1.3 3.5. 有功能量测量 有功能量通过瞬时有功功率对时间的积分得到。单相有功能量的计算公式为：( )Ep p t dt=。合相有功能量可以根据设置按照代数或者绝对值的模式进行累加。代数和模式Ept Epa Epb Epc=+，而绝对
28、值加模式Ept Epa Epb Epc=+。如图所示。 3.6. 无功功率测量 根据真无功功率（正弦式无功功率）定义公式，无功功率()1Q( nUn In =，无功功率计量算法与有功类似，只是电压信号采用移相 90 度之后的， 移相方式采用 Hilbert 滤波器 。测量带宽主要受到数字移相滤波器的带宽限制， ATT7022E 无功功率的测量带宽也可高达 41 次谐波。 三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page14 of 59 Rev1.3 3.7. 无功能量测量 无功能量通过瞬时无功功率对时间的
29、积分得到。单相无功能量的计算公式为：( )Eq q t dt=。合相无功能量可以根据设置按照代数或者绝对值的模式进行累加。代数和模式Eqt Eqa Eqb Eqc=+，而绝对值加模式Eqt Eqa Eqb Eqc=+，如图所示。 3.8. 视在功率测量 视在功率有两类计算公式： PQS 视在功率公式一：22SPQ=+RMS 视在功率公式二：*S Urms Irms=ATT7022E 提供 2 类计算方式，用户可通过寄存器配置选择使用任意一种计算公式。 其中采用 PQS 视在功率公式一实现的视在功率值。如下图所示。 关于合相视在功率， ATT7022E 按照公式一，根据合相有功功率和合相无功功率
30、计算得到，如下图所示。 三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page15 of 59 Rev1.3 根据 RMS 视在功率公式二实现的视在功率值，如下图所示。 3.9. 视在能量测量 视在能量定义视在功率对时间的积分，由于视在功率存在两类计算公式，所以 ATT7022E 提供这两类的视在能量，通过寄存器控制位选择。 按照公式22TTTSPQ=+计算 PQS 视在能量，如下图所示。 按照公式*TS Ura Ira Urb Irb Urc Irc=+计算 RMS 视在能量，如下图所示。 3.10. 电压有
31、效值测量 通过对电压采样值进行平方、开方以及数字滤波等一系列运算得到。电压通道输入有效值 500mV到 1mV 的信号时电压有效值的误差小于 0.2%。 三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page16 of 59 Rev1.3 图 2-10-1 电压有效值测量U高通ADCOffset1+Ugain数字滤波 开平方UrmsOffsetUrms3.11. 电流有效值测量 通过对电流采样值进行平方、 开方以及数字滤波等一系列运算得到。 电压通道输入有效值 500mV到 1mV 的信号时电流有效值的误差小于
32、 0.2%。 图 2-11-1 电流有效值测量I高通ADCOffset1+Igain数字滤波 开平方IrmsOffsetIrms3.12. 电压线频率测量 ATT7022E 可以直接输出电压频率参数， ATT7022E 可以自动选择 A/B/C 三相中的任意一相电压为电压频率测量的基准，新增加了稳定过零点的低通滤波，有效减小噪声和谐波的干扰影响，可更准确更可靠地测量电压线频率，精度达 0.01Hz。 3.13. 功率因数测量 功率因素计算公式：()()abs PPfabs S=三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 h
33、ttp:/ Page17 of 59 Rev1.3 3.14. 电压电流相角测量 ATT7022E 提供相角检测功能，表示为180 。 3.15. 电压夹角测量 ATT7022E 电压夹角测量分辨率为 0.1 度，提供三个寄存器 YUaUb、 YUaUc、 YUbUc 分别表示AB/AC/BC 电压的夹角，范围位 0360 度。数据更新时间为 3Hz 左右。 3.16. 电压相序检测 ATT7022E 提供电压的相序检测功能，三相四线和三相三线模式的电压相序检测依据不完全一样。 三相四线模式下电压相序检测按照 A/B/C 三相电压的过零点顺序进行判断，电压相序正确的依据：当 A 相电压过零之后
34、， B 相电压过零，然后才是 C 相电压过零，否则电压错序。另外，只要当 A/B/C三相电压中任何一相没有电压输入时， ATT7022E 也认为是电压错序。 三相三线模式下电压相序检测按照 A 相电压与 C 相电压的夹角进行判断： 当 A 相与 C 相的电压夹角在 300 度左右时，才认为电压相序正常，否则判断电压出现错序。 3.17. 电流相序检测 ATT7022E 提供电流相序检测功能，电流相序检测按照 A/B/C 三相电流的过零点顺序进行判断，电流相序正确的依据：当 A 相电流过零之后， B 相电流过零，然后才是 C 相电流过零，否则电流错序。另外，只要当 A/B/C 三相电流中任何一相
35、电流丢失， ATT7022E 也认为是电流错序。 三相三线模式下电流相序检测按照 A 相电流与 C 相电流的夹角进行判断： 当 A 相与 C 相的电流夹角在 120 度左右时，才认为电流相序正常，否则判断电流出现错序。 3.18. 起动潜动设置 ATT7022E 提供 2 种方式实现能量计量的起动和潜动：一是电流阈值判断方式，即判断电流是否小于启动阈值来实现起动与潜动的判断，当 ATT7022E 检测到某相电流大于起动阈值时，该相能量就开始计量，也就是可以起动，而当检测到某相电流小于起动阈值时，该相能量停止计量，也就是处于潜动状态。二是功率阈值判断方式，即判断有功功率和无功功率是否同时小于起动
36、功率阈值实现起三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page18 of 59 Rev1.3 动与潜动，当 ATT7022E 检测到某相有功功率或无功功率大于起动功率阈值，该相能量就开始计量，即起动，当某相有功功率和无功功率同时小于起动功率阈值，该相能量停止计量，即潜动。 注：推荐使用功率阈值判断方式，设置值更准确。 3.19. 功率方向判断 ATT7022E 实时提供功率方向指示，方便实现四象限功率计量。负功率指示 REVP：当检测到三相中任意一相的有功功率为负， 则 REVP 输出高电平， 直到下次检
37、测到所有的有功功率都为正时， REVP才恢复为低电平。注意，当某一相功率处于潜动时，该相功率值的方向不影响 REVP 的状态； REVP状态需要在芯片发出第一个脉冲之后才正常指示，否则 REVP 一直处于低电平。 3.20. 失压检测 ATT7022E 可以根据设定的阈值电压对 A/B/C 三相电压是否失压进行判断。阈值电压可以通过失压阈值设置寄存器 FailVoltage 进行设定。 ATT7022E 上电复位后失压阈值设置会根据当前选择的工作模式（三相三线 /三相四线）默认设置为不同的参数。在没有对电压有效值进行校正时三相四线模式的失压阈值对应在电压通道输入 50mV 左右， 而三相三线模
38、式的失压阈值对应在电压通道输入 150mV 左右。如果对电压有效值进行了校正，则必须重新设定失压阈值设置寄存器 FailVoltage，设置方法参考失压阈值设定部分。 3.21. 硬件端口检测 ATT7022E 可以自动检测硬件端口，当硬件端口改变时，系统将自动复位重新起动， ATT7022E外部端口输入主要有 SEL，用于选择芯片工作在三相三线还是三相四线模式。 3.22. 片上温度检测 ATT7022E 内建温度传感器，并提供一个 8 位的 ADC 对温度进行采样输出，分辨率为 0.726。 3.23. 基波测量功能 ATT7022E 专门提供基波有功电能测量功能，将电压和电流信号中的基波
39、成分分离出来，直接提供精确的基波有功功率以及基波有功电能的计量。其中基波电压 /电流有效值、基波有功功率分别放在三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page19 of 59 Rev1.3 不同的寄存器，便于用户同时取得基波和全波数据计算畸变率，基波有功能量脉冲通过 CF4 输出。 基波抽取滤波器用于完成基波测量功能，对高于 3 次 (150Hz)以上的谐波信号进行衰减，仅保留基波成分，谐波衰减率在 -30dB 以上。 3.24. 三相三线与三相四线应用 ATT7022E 三相四线模式下采用三元件测量方
40、法，合相功率计算公式为： 而 ATT7022E 三相三线模式下采用两元件测量方法，合相功率计算公式为： 在三相三线模式下 ATT7022E 的 B 相通道不参加功率计量，只有 A 相和 C 相通道参与三相三线的测量。但是 ATT7022E 可以将 B 通道的参数单独放出，只要在 B 相通道的电压与电流通道上加入相应信号，在三相三线模式下仍可读取 Pb/Qb/Sb/Urmsb/Irmsb/Pfb/Pgb 参数，但是 B 通道的电压和电流通道上所加的信号不会对三相三线的正常测量产生不良影响。 另外三相三线模式下 .Urmsb 寄存器可选择 B 通道输入信号， 也可选择通过内部矢量方式直接计算Uac
41、 有效值。 3.25. 能量脉冲输出 ATT7022E 提供 4 个高频脉冲输出 CF1/CF2/CF3/CF4, 分别对应全波有功电能、全波无功电能、全波视在电能和基波有功电能。 三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page20 of 59 Rev1.3 电压、电流信号经过变换后在功率测量信号处理电路中相乘等到瞬时功率，对时间积分后成为电能信号，根据设置将 A/B/C 三相电能做绝对值相加或代数值相加运算，并将结果变换成频率信号，然后按照用户设定的分频系数进行分频，得到可用于校表的电能脉冲输出信号。
42、 下图是高频输出常数为 64 时的分频示意图，电能脉冲输出的脉宽为 90 毫秒，当脉冲周期小于180 毫秒时，电能脉冲以占空比为 1： 1 的等宽脉冲输出。 3.26. ADC 采样数据缓冲功能 ATT7022E 内建一个长度为 1024*16bit 的缓存存储区，用以实时保存原始采样数据，供用户做进一步的分析。用户发送命令 (任务开始 +预定 channel 的数据 )后， ATT7022E 在每个采样周期将相应的ADC 数据保存到缓存中，直到缓存满为止。只要不发送新的命令，缓存的数据会保持上一次的数据。 用户可以随时读取缓存的内容。通过 C1 命令改变 gWaveAddress，用户可以任
43、意指定要读的缓存三相多功能计量芯片 ATT7022E 用户手册（210-SD-138） 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有 http:/ Page21 of 59 Rev1.3 的起始地址；每读一次缓存后，该地址会自加一，大于缓存长度后，会变为 0。 读有效数据的方法是，用户可以等待相应采样间隔以上的时间后，去读取缓存的内容（比如：单通道时 1024 个采样间隔时间，双通道 512 个采样间隔时间，缓冲数据采样率可通过寄存器配置） 。或者，读取地址小于 ptrWaveFormRd 的内容。 (ptrWaveFormRd 为 ATT7022E 内部保存数据时的指针，对应于 7E 的内容。
44、 ) SPI 读取到的数据格式：高 8bit 为 0，低 2byte 为 16bit 的 ADC 数据。多通道时的数据为实际的存储顺序，以 UA UB UC 为例，在缓存中的数据依次为 UA0 UB0 UC0 UA1 UB1 UC1 UA340 UB340 UC340 UA341。 3.27. 同步采样数据缓冲功能 为便于用户实现分次谐波功能， ATT7022E 额外提供同步采样数据缓冲功能，同时将 7 路 ADC的同步采样存储在 1024*16bit 的缓冲存储器中。 ATT7022E 根据外部输入信号频率调整采样率，实现在 EMU 时钟为 921.6kHz 下，每周期固定 64 点数据。用
45、户发送命令（ 0xC5+0x0020）启动自动同步采样功能， ATT7022E 根据内部计量的频率信息自动调整采样率后开始将同步采样数据保存到缓存中，直到存满为止，只要不重新发送新的缓冲存储命令，缓存的数据会一直保持上一次的数据。 同样的用户也可以使用手动方式（ 0xC5+0x21） ，自己根据 ATT7022E 计量的频率值计算同步数据系数写入到 0xC4 中，调整缓冲数据采样率，再启动同步采样缓冲功能。 同步采样数据存储到缓冲区后， 用户可以随时读取缓存的内容。 通过 C1 命令改变 gWaveAddress，用户可以任意指定要读的缓存的起始地址；每读一次缓存后，该地址会自加一，大于缓存长度后，会变为 0。 读有效数据的方法是，用户可以等待相应采样间隔以上的时间后，去读取缓存的内容。或者，读取地址小于 ptrWaveFormRd 的内容。 (ptrWaveFormRd 为 ATT7022E 内部保存数据时的指针， 对应于 7E的内容。 ) SPI 读取到的数据格式：高 8bit 为 0，低 2byte 为 16bit 的 ADC 数据 (补码形式 )。 7 路 ADC 数据每路 146 个数据，存储顺序依次为 Ua、 Ub、 Uc、 Ia、 Ib、
