8 части от електромер

Анелектромере инструмент, използван за измерване на електрическа енергия, който е известен също като киловатчасов метър или електромер. Мерната му единица е градус или киловатчас. Това е продукт на мощност и време и може да се използва за измерване на консумацията на енергия на крайните потребители, като служи като основа за фактуриране от електрическите компании. Електричеството е незаменим енергиен източник в ежедневието на хората и електромерите са монтирани във всяко домакинство. Повечето потребители обаче не са запознати с принципите на работа, структурата и компонентите на електромерите.

Въз основа на работните принципи на проектиране наелектромер, те обикновено могат да бъдат разделени на осем модула: модул за захранване, модул за дисплей, модул за съхранение, модул за вземане на проби, модул за измерване, комуникационен модул, контролен модул и модул за обработка MUC. Всеки модул има своя собствена функция и се координира и интегрира от обработващия модул MUC, образувайки едно цяло.

1. Захранващ модул за електромер

Захранващият модул наелектромерслужи като енергиен център за нормалната му работа. Основната функция на захранващия модул е ​​да преобразува високото напрежение от AC 220V в DC 12V/DC5V/DC3V. 3V захранване с ниско напрежение се осигурява на чипове и устройства на други модули в електромера. Има три често срещани типа захранващи модули: трансформатор, модул за намаляване на напрежението резистор-кондензатор и превключващо захранване.

Трансформаторният тип преобразува AC 220V захранване в AC12V и след това продължава с коригиране, намаляване на напрежението и стабилизиране за постигане на необходимия диапазон на напрежение. Има малък мощностен капацитет, висока стабилност, но лесно се влияе от електромагнитни смущения.

Захранващата верига за намаляване на напрежението резистор-кондензатор използва капацитивното съпротивление, произведено от кондензатора при определена честота на AC сигнала, за да ограничи максималния работен ток. Той е малък по размер, ниска цена, консумира малко енергия и има високо ниво на собствена консумация.

Захранването в превключващ режим използва електронни превключващи устройства като транзистори, MOS тръби, SCR и др. За периодично включване и изключване на електронните превключващи устройства чрез управляващи вериги, което им позволява да модулират входното напрежение в импулси, като по този начин постигат трансформация на напрежението, докато като едновременно осигурява регулируемо и автоматично стабилизирано изходно напрежение. Има ниска консумация на енергия, малък размер, широк диапазон на стабилизиране на напрежението, изпитва високочестотни смущения и има по-висока цена.

При разработването и проектирането на измервателни уреди за електрическа енергия изборът на тип захранване се определя въз основа на функционалните изисквания на продукта, размера на капака на клемите на измервателния уред, изискванията за контрол на разходите и политиките и разпоредбите на различни региони или държави.

2. Модул за показване на електромера

Модулът за показване на измервателния уред за електрическа енергия се използва предимно за отчитане на консумацията на енергия и предлага различни опции за показване като цифрови тръби, броячи, стандартни LCD дисплеи, матрични LCD дисплеи и сензорни LCD дисплеи, между другото. Методите за показване на цифрови тръби и броячи могат да показват електрическата консумация само по един начин. С развитието на интелигентната мрежа електромерите изискват нарастващ брой видове дисплеи за данни за мощността. Цифровите тръби и броячите не са в състояние да отговорят на изискванията на съвременната енергийна интелигентност. Основният метод за показване на електромерите в момента е LCD технологията. По време на процеса на изследване и развитие се избират различни видове LCD дисплеи в зависимост от сложността на представената информация.

3. Модул за съхранение на електромера

Модулът за съхранение на измервателния уред за електрическа енергия се използва предимно за съхраняване на параметри на измервателния уред, история на консумацията на енергия и друга подходяща информация. Обичайните устройства за съхранение включват EEPROM чипове, фероелектрични чипове и флаш чипове. Тези три вида чипове имат различни приложения в електромерите. Flash е вид флаш памет, която съхранява временни данни, данни за профила на зареждане, пакети за надграждане на софтуер и др.

EEPROM е електрически изтриваема програмируема памет само за четене, която позволява на потребителите да изтриват и препрограмират информацията, съхранена в нея, като използват или самото устройство, или специални устройства. Това прави EEPROM много полезна в сценарии, изискващи чести модификации и актуализации на данните. EEPROM може да съхранява до 1 милион байта информация и се използва в електромери за съхраняване на консумация на енергия и други данни, свързани с мощността. Броят на наличните хранилища отговаря на изискванията за съхранение за целия жизнен цикъл на електромера и те са на разумна цена.

Фероелектричните чипове използват характеристиките на фероелектричните материали за постигане на висока скорост, ниска мощност и високо надеждно съхранение на данни и логически операции. Те имат капацитет за съхранение един милиард пъти. Данните няма да бъдат изчистени след прекъсване на захранването, което прави фероелектричните чипове изгодни поради тяхната висока плътност на съхранение, висока скорост и ниска консумация на енергия. Фероелектричните чипове се използват предимно в електромери за съхраняване на консумация на енергия и други свързани данни. Те имат по-висока цена и се използват само в продукти, които изискват нужда от високочестотно съхранение.
 

4. Модул за вземане на проби за електромер

Модулът за вземане на проби от измервателния уред за електрическа енергия е отговорен за преобразуването на големи токови сигнали и големи напреженови сигнали в малки токови сигнали и малки напреженови сигнали за лесно получаване от електромера. Обичайните устройства за вземане на токови проби включват шунтове, токови трансформатори и намотки на Rogowski. Вземането на проби от напрежение обикновено се извършва с помощта на метод за вземане на проби с високо прецизен резисторен делител на напрежение.

5. Модул за измерване на електромер

Модулът за измерване на електромер се използва основно за получаване на аналогови сигнали за ток и напрежение и преобразуването им в цифрови сигнали. Може да бъде разделен на еднофазен измервателен модул и трифазен измервателен модул.

6. Комуникационен модул за електромер

Комуникационният модул за електромер служи като основа за предаване на данни и взаимодействие, като действа като основа за научно управление на интелигентната мрежа, цифровизация на данни, интелигентност и точност. Това е и основата за позволяване на взаимодействието човек-компютър в развитието на Интернет на нещата. В миналото основните средства за комуникация са били инфрачервената и RS{1}} комуникация. С развитието на комуникационните технологии и Интернет на нещата (IoT) изборът на комуникационни методи за електромери стана обширен. Те включват PLC, RF, RS485, LoRa, ZigBee, GPRS, NB-IoT и др. Могат да бъдат избрани различни комуникационни методи въз основа на техните предимства и недостатъци, както и на специфичните сценарии на приложение, за да се отговори на пазарните изисквания.

7. Модул за управление на електромера

Модулът за управление на електромера позволява ефективен контрол и управление на електрическия товар. Най-често срещаният метод е да се инсталира магнитно блокиращо реле вътре в електромера. Контролът и управлението на електрическите товари може да се постигне с помощта на данни за мощността, схеми за управление и команди в реално време за включване или изключване на захранването. Общите функции в измервателния уред за електрическа енергия включват защита от свръхток и претоварване чрез изключване на реле за контрол на товара, базирано на времето управление за включване или изключване на захранването през определени периоди от време, изключване на релето, когато кредитът е недостатъчен при предплатена функционалност и дистанционно управление чрез предаване на команди в реално време.

8. Модул за обработка на MCU измервател на електрическа енергия

Обработващият модул MCU на електромера е мозъкът на електромера. Той извършва изчисления на различни типове данни, преобразува и изпълнява различни видове инструкции и координира различните модули за успешно изпълнение на функциите.

Електромерът е сложно електронно измервателно устройство, което включва няколко аспекта на електронната технология, включително технология за захранване, технология за измерване на мощност, комуникационна технология, технология за показване и технология за съхранение. Всеки функционален модул и електронна технология трябва да бъдат интегрирани и комбинирани, за да образуват цялостна единица, за да се създаде стабилен, надежден и точен електромер.