8 delar av elenergimätare
Enelenergimätareär ett instrument som används för att mäta elektrisk energi, som också kallas en kilowatt-timmarsmätare eller elmätare. Dess måttenhet är graden eller kilowattimme. Det är en produkt av kraft och tid och kan användas för att mäta strömförbrukningen hos slutanvändare, vilket fungerar som grund för elbolagens fakturering. Elektricitet är en oumbärlig energikälla i människors vardag, och elmätare finns installerade i varje hushåll. De flesta användare är dock inte bekanta med arbetsprinciperna, strukturen och komponenterna för elektriska energimätare.
Baserat på de fungerande designprinciperna förelenergimätare, kan de generellt delas in i åtta moduler: strömförsörjningsmodulen, displaymodulen, lagringsmodulen, samplingsmodulen, mätmodulen, kommunikationsmodulen, styrmodulen och MUC-bearbetningsmodulen. Varje modul har sin egen funktion och koordineras och integreras av MUC-bearbetningsmodulen och bildar en helhet.
1. Elenergimätare strömförsörjningsmodul
Strömförsörjningsmodulen förelenergimätarefungerar som energicentrum för dess normala drift. Strömförsörjningsmodulens huvudfunktion är att omvandla högspänningen på AC 220V till DC 12V/DC5V/DC3V. 3V lågspänningsström tillhandahålls till chips och enheter från andra moduler inom elenergimätaren. Det finns tre vanliga typer av strömförsörjningsmoduler: transformatorn, resistor-kondensatorspänningsreduktionsmodulen och switchströmförsörjningen.
Transformatortypen omvandlar AC 220V-strömförsörjningen till AC12V och fortsätter sedan med likriktning, spänningsreduktion och stabilisering för att uppnå det erforderliga spänningsområdet. Den har liten kraftkapacitet, hög stabilitet, men den påverkas lätt av elektromagnetiska störningar.
Strömförsörjningskretsen för resistor-kondensatorspänningsreduktion använder den kapacitiva reaktansen som alstras av kondensatorn vid en specifik frekvens av AC-signalen för att begränsa den maximala driftströmmen. Den är liten i storlek, låg i kostnad, förbrukar lite ström och har en hög nivå av egenförbrukning.
Switch-mode strömförsörjningen använder elektroniska omkopplingsanordningar såsom transistorer, MOS-rör, SCR, etc. För att periodiskt slå på och stänga av de elektroniska omkopplingsanordningarna via styrkretsar, vilket gör att de kan modulera inspänningen i pulser, och därigenom uppnå spänningsomvandling samtidigt som ger samtidigt en justerbar och automatiskt stabiliserad utspänning. Den har en låg strömförbrukning, är liten i storlek, har ett brett spänningsstabiliseringsområde, upplever högfrekventa störningar och har ett högre pris.
I utvecklingen och designen av elenergimätare bestäms valet av strömförsörjningstyp baserat på produktens funktionskrav, mätarterminalens täckningsdimension, kostnadskontrollkrav och policyer och regler i olika regioner eller länder.
2. Displaymodul för elenergimätare
Den elektriska energimätarens displaymodul används främst för att läsa av strömförbrukningen och erbjuder olika visningsalternativ såsom digitala rör, räknare, standard LCD-skärmar, punktmatris-LCD-skärmar och touch-LCD-skärmar, bland annat. Visningsmetoderna för digitala rör och räknare kan bara visa elförbrukningen på ett sätt. Med utvecklingen av det smarta nätet kräver elenergimätare ett ökande antal typer av effektdatadisplayer. Digitala rör och räknare klarar inte av att möta kraven från modern kraftintelligens. Den primära visningsmetoden för elenergimätare för närvarande är LCD-teknik. Olika typer av LCD-skärmar väljs under forsknings- och utvecklingsprocessen beroende på hur komplex informationen är.
3. Lagringsmodul för elenergimätare
Den elektriska energimätarens lagringsmodul används främst för att lagra mätarparametrar, strömförbrukningshistorik och annan relevant information. Vanliga lagringsenheter inkluderar EEPROM-chips, ferroelektriska chips och flash-chips. Dessa tre typer av chips har olika tillämpningar i elenergimätare. Flash är en typ av flashminne som lagrar temporär data, ladda profildata, programvaruuppgraderingspaket, etc.
EEPROM är ett elektriskt raderbart programmerbart skrivskyddat minne som gör det möjligt för användare att radera och programmera om informationen som är lagrad i den med antingen själva enheten eller dedikerade enheter. Detta gör EEPROM mycket användbart i scenarier som kräver frekventa ändringar och uppdateringar av data. EEPROM kan lagra upp till 1 miljon byte information och används i elenergimätare för att lagra strömförbrukning och annan strömrelaterad data. Antalet lagringar som finns tillgängliga uppfyller lagringskraven för en elmätares hela livscykel, och de är rimligt prissatta.
Ferroelektriska chips använder egenskaperna hos ferroelektriska material för att uppnå hög hastighet, låg effekt och mycket tillförlitlig datalagring och logiska operationer. De har en lagringskapacitet på en miljard gånger. Data kommer inte att raderas efter ett strömavbrott, vilket gör ferroelektriska chips fördelaktiga på grund av deras höga lagringstäthet, snabba hastighet och låga energiförbrukning. Ferroelektriska chips används främst i elenergimätare för att lagra strömförbrukning och annan relaterad data. De har ett högre pris och används endast i produkter som kräver högfrekventa lagringsbehov.
4. Elenergimätares provtagningsmodul
Den elektriska energimätarens provtagningsmodul ansvarar för att omvandla stora strömsignaler och stora spänningssignaler till små strömsignaler och små spänningssignaler för enkel insamling av elenergimätaren. Vanliga strömsamplingsanordningar inkluderar shuntar, strömtransformatorer och Rogowski-spolar. Spänningssampling utförs vanligtvis med en högprecisionsmotståndsspänningsdelarsamplingsmetod.
5. Mätmodul för elenergimätare
Mätmodulen för elenergimätare används främst för att ta emot analoga ström- och spänningssignaler och omvandla dem till digitala signaler. Den kan delas upp i en enfasig mätmodul och en trefasmätmodul.
6. Kommunikationsmodul för elenergimätare
Elenergimätarens kommunikationsmodul fungerar som grunden för dataöverföring och interaktion, och fungerar som en grund för vetenskaplig hantering av det smarta nätet, datadigitalisering, intelligens och noggrannhet. Det är också grunden för att möjliggöra interaktion mellan människa och dator i utvecklingen av Internet of Things. Tidigare var de primära kommunikationsmedlen infraröd och RS-485-kommunikation. Med utvecklingen av kommunikationsteknik och Internet of Things (IoT) har urvalet av kommunikationsmetoder för elenergimätare blivit omfattande. Dessa inkluderar PLC, RF, RS485, LoRa, ZigBee, GPRS, NB-IoT och mer. Olika kommunikationsmetoder kan väljas baserat på deras för- och nackdelar, såväl som de specifika tillämpningsscenarierna, för att möta marknadens krav.
7. Styrmodul för elenergimätare
Styrmodulen för elenergimätaren möjliggör effektiv kontroll och hantering av den elektriska belastningen. Den vanligaste metoden är att installera ett magnetiskt låsrelä inuti elenergimätaren. Styrning och hantering av elektriska belastningar kan uppnås med hjälp av effektdata, kontrollscheman och realtidskommandon för att slå på eller stänga av strömmen. Vanliga funktioner i en elenergimätare inkluderar överströms- och överbelastningsskydd genom reläfrånkoppling för att styra belastningen, tidsbaserad kontroll för att slå på eller stänga av strömmen under specifika tidsperioder, reläfrånkoppling när krediten är otillräcklig i förbetald funktionalitet och fjärrkontroll via kommandoöverföring i realtid.
8. Elektrisk energimätare MCU-bearbetningsmodul
Elenergimätarens MCU Processing Module är hjärnan i elenergimätaren. Den utför beräkningar på olika typer av data, konverterar och exekverar olika typer av instruktioner och koordinerar de olika modulerna för att framgångsrikt implementera funktionerna.
En elektrisk energimätare är en komplex elektronisk mätanordning som inkluderar flera aspekter av elektronisk teknik, inklusive strömförsörjningsteknik, effektmätningsteknik, kommunikationsteknik, displayteknik och lagringsteknik. Varje funktionsmodul och elektronisk teknik måste integreras och kombineras för att bilda en komplett enhet för att skapa en stabil, pålitlig och exakt elmätare.
