紘康科技数字仪表设计-数字复用表芯片新趋势(2)

三、 芯片新趋势功能概述：

未来可携式数字仪表产业趋势，为了不再是价格战，就必须有自己的产品功能规划，如：智能型电表，则必须仰赖更有弹性的DMM专用芯片。新趋势依功能，可概分为以下几项：

1. 可规画开关网络

以往DMM专用芯片将每个功能及文件位开关网络都固定，优点是容易设计，但是弹性切换多功能网络，无法有自己的产品功能规划。本文所介绍的DMM专用芯片，皆具有可规画开关网络，若国内可携式数字仪表产业，在产品设计上有更多发挥空间。

2. 高解度Σ-Δ模拟数字转换器

以往国外大厂生产的DMM专用芯片，A/D转换器皆采用双斜率积分为架构，此架构模拟数字转换器的转换速度慢，而所采用的积分电容质量会影响整个转换器的稳定度及误差;通常积分电容需使用MPE或MPP等较好材料，且不易达较高的分辨率。

模拟数字信号转换器，近几年愈来愈多工业控制及高级仪表使用，它的最大优点就是外围电路少、转换速度快、分辨率及精确度高，且较不容易受到电力系统的50/60 HZ而所有影响，其单价渐渐比双斜率积分式模拟数字转换器低。

3. 数字方均根电路

无论是电压或电流都会有交流信号量测部分，而以往在量测交流信号电路依精准度不同，有交流量测方式分类表中的几种量测方式。从交流量测方式分类表、平均响应电路测量各种波形误差等分析表，可知方均根(所谓True RMS)在交流信号测量是较精确，且是非常重要，但须外加均方根转换专用组件，就是「RMS-DC(Root Mean Square-DC)转换器」，故成本较高，较容易被一般使用者忽略。

虽然均方根转换专用组件可提升测量精确，但是对过波峰因子的电压，波峰值还是会超过模拟电路输入允许范围。本文所介绍的DMM专用芯片，具有高精度快速Σ-Δ模拟数字转换器，可实现数字式RMS及Inrush Current量测功能，再搭配波峰检测(Peak Hold)实现较高波峰因子电压量测。

4. Low Pass Filter

在有些机电量测应用，可能会有突波或其他高频信号夹带在待测信号，则会用低通滤器(Low Pass Filter)，将高频信号滤除。本文所介绍的DMM专用芯片，系改变模拟数字信号转换器的OSR(Over-Sampling Ratio)，而达成信号低通滤波，等同将高频信号滤除效果，使数值较为正确。

5. Peak Hold

在有些机电应用中需要量测波峰值，则需用波峰检测电路(Peak Hold)将电压锁住，模拟数字转换器在进行电压转换，但是这种电路中锁住电压的电容容易受外在环境而有所变化。本文所介绍的DMM专用芯片，具有数字式波峰检测，将模拟数字转换结果进行比较，使数值较为正确。