在最基本的层面上，电力监控系统依赖于瞬时电流和电压使用电流互感器（CT）和电压互感器的测量（称为PT，用于电压互感器）的输出转换成由高速ADC（图1）。反过来，一个处理器使用的瞬时电流和电压测量值来计算密钥的特性，包括有功功率，无功功率，视在功率和功率因数 - 甚至更复杂的计算，例如谐波，这会导致设备损坏。
德州仪器典型的电力监控系统的图像
图1：典型的电力监控系统的样品线路电流和电压，采用高速模拟 - 数字转换器（ADC），提供高分辨率的数据，以用于电力参数计算的主处理器。 （德州仪器提供）
执行这些功率计算取决于最前面上精确地测量电压和电流。如ANSI C12.20北美和IEC 62053标准规定的特定精度水平，如0.2级，这需要±0.2％的精度。在实践中，功率测量系统通常被设计为超越标准精度规格-依靠高采样率和高分辨率的转换器，以捕捉高速瞬变，并确保更复杂的特性，例如多谐波可靠的计算。
与此同时，这些功率特性的测量需要紧密同步的，电压和电流在所有三个阶段和中性的高分辨率测量。同步采样允许的电压和电流，每行之间的相位角的非常精确的测量。电压和电流测量之间缺乏同步可以引入假象，降低整体精度，显著妥协更复杂的功率计算。
同时采样
为了减少高精度多通道测量的复杂度，设计者可以转向，结合高分辨率ADC与旨在优化阻抗匹配模拟前端（AFE），信号的动态范围高度集成的器件，偏移，并且能够侵蚀性能的其他因素和数据转换的准确性。制造商通常围绕逐次逼近寄存器（SAR）转换器这些高性能同步采样ADC。 SAR ADC提供高精确度不与Δ-Σ模数转换器用于实现高稳定性和转换分辨率的过采样相关的周期延迟。
对于最苛刻的应用，半导体制造商集成了复杂的AFE和专用SAR ADC，每个通道。对于高度精确的功率监控，8通道ADC，例如Maxim的MAX11046集成和德州仪器ADS8568让所有三个阶段的同步采样和中性（图2）。为每个信道专用的AFE和ADC，这些设备都能够实现非常高的数据速率-250每个通道ksps的用于MAX11046和510 ksps时为ADS8568（并行输出接口）。
Maxim的集成的三相电源监控图像
图2：三相电源监控，同时采样ADC提供了独立的AFE和ADC每个八通道需要高度精确的功率计算。 （马克西姆集成提供）
