8 elektros energijos skaitiklio dalys

Anelektros energijos skaitiklisyra prietaisas, naudojamas elektros energijai matuoti, kuris taip pat žinomas kaip kilovatvalandės skaitiklis arba elektros skaitiklis. Jo matavimo vienetas yra laipsnis arba kilovatvalandė. Tai galios ir laiko produktas ir gali būti naudojamas galutinių vartotojų energijos suvartojimui matuoti, o tai yra elektros įmonių atsiskaitymo pagrindas. Elektra yra nepakeičiamas energijos šaltinis kasdieniame žmonių gyvenime, o elektros energijos skaitikliai įrengiami kiekviename namų ūkyje. Tačiau dauguma vartotojų nėra susipažinę su elektros energijos skaitiklių veikimo principais, struktūra ir komponentais.

Remiantis darbo projektavimo principaiselektros energijos skaitiklis, paprastai juos galima suskirstyti į aštuonis modulius: maitinimo modulį, ekrano modulį, saugojimo modulį, mėginių ėmimo modulį, matavimo modulį, ryšio modulį, valdymo modulį ir MUC apdorojimo modulį. Kiekvienas modulis turi savo funkciją ir yra koordinuojamas bei integruotas MUC apdorojimo modulio, sudarydamas visumą.

1. Elektros energijos skaitiklio maitinimo modulis

Maitinimo moduliselektros energijos skaitiklistarnauja kaip energijos centras normaliam veikimui. Pagrindinė maitinimo modulio funkcija yra konvertuoti aukštą AC 220V įtampą į DC 12V/DC5V/DC3V. 3V žemos įtampos maitinimas tiekiamas lustams ir kitų elektros energijos skaitiklio modulių įrenginiams. Yra trys įprasti maitinimo modulių tipai: transformatorius, rezistoriaus-kondensatoriaus įtampos mažinimo modulis ir jungiklio maitinimo šaltinis.

Transformatoriaus tipas konvertuoja AC 220 V maitinimo šaltinį į AC12 V, o tada tęsia ištaisymą, įtampos mažinimą ir stabilizavimą, kad būtų pasiektas reikiamas įtampos diapazonas. Jis turi mažą galią, didelį stabilumą, tačiau jį lengvai paveikia elektromagnetiniai trukdžiai.

Rezistoriaus-kondensatoriaus įtampos mažinimo maitinimo grandinėje naudojama talpinė reaktyvinė varža, kurią kondensatorius sukuria tam tikru kintamosios srovės signalo dažniu, kad apribotų maksimalią darbinę srovę. Jis yra mažo dydžio, pigus, sunaudoja mažai energijos ir turi daug savarankiško vartojimo.

Perjungimo režimo maitinimo šaltinyje naudojami elektroniniai perjungimo įtaisai, tokie kaip tranzistoriai, MOS vamzdžiai, SCR ir kt. Periodiškai įjungti ir išjungti elektroninius perjungimo įrenginius per valdymo grandines, leidžiančius jiems moduliuoti įėjimo įtampą impulsais ir taip pasiekti įtampos transformaciją. tuo pačiu metu užtikrina reguliuojamą ir automatiškai stabilizuojamą išėjimo įtampą. Jis sunaudoja mažai energijos, yra mažo dydžio, turi platų įtampos stabilizavimo diapazoną, patiria aukšto dažnio trikdžius ir yra brangesnis.

Kuriant ir projektuojant elektros energijos skaitiklius, maitinimo tipo pasirinkimas nustatomas atsižvelgiant į gaminio funkcinius reikalavimus, skaitiklio gnybtų dangtelio matmenis, sąnaudų kontrolės reikalavimus bei skirtingų regionų ar šalių politiką ir reglamentus.

2. Elektros energijos skaitiklio ekrano modulis

Elektros energijos skaitiklio ekrano modulis pirmiausia naudojamas energijos suvartojimui nuskaityti ir siūlo įvairias rodymo parinktis, tokias kaip skaitmeniniai vamzdeliai, skaitikliai, standartiniai LCD, taškinės matricos LCD ir jutikliniai LCD ir kt. Skaitmeninių vamzdžių ir skaitiklių rodymo metodai gali rodyti elektros suvartojimą tik vienu būdu. Tobulėjant išmaniajam tinklui, elektros energijos skaitikliams reikia vis daugiau galios duomenų rodymo tipų. Skaitmeniniai vamzdžiai ir skaitikliai negali patenkinti šiuolaikinės galios intelekto reikalavimų. Šiuo metu pagrindinis elektros energijos skaitiklių rodymo būdas yra LCD technologija. Tyrimo ir plėtros proceso metu pasirenkami skirtingi LCD tipai, priklausomai nuo pateikiamos informacijos sudėtingumo.

3. Elektros energijos skaitiklio saugojimo modulis

Elektros energijos skaitiklio saugojimo modulis pirmiausia naudojamas skaitiklio parametrams, energijos suvartojimo istorijai ir kitai svarbiai informacijai saugoti. Įprasti saugojimo įrenginiai yra EEPROM lustai, feroelektriniai lustai ir „flash“ lustai. Šių trijų tipų lustai elektros energijos skaitikliuose naudojami skirtingai. „Flash“ yra „flash“ atminties tipas, kuriame saugomi laikini duomenys, įkėlimo profilio duomenys, programinės įrangos atnaujinimo paketai ir kt.

EEPROM yra elektra ištrinama programuojama tik skaitymo atmintis, leidžianti vartotojams ištrinti ir perprogramuoti joje saugomą informaciją naudojant patį įrenginį arba tam skirtus įrenginius. Dėl to EEPROM labai naudinga tais atvejais, kai reikia dažnai keisti ir atnaujinti duomenis. EEPROM gali saugoti iki 1 milijono baitų informacijos ir yra naudojamas elektros energijos skaitikliuose energijos suvartojimui ir kitiems su galia susijusiems duomenims saugoti. Turimų saugyklų skaičius atitinka saugojimo reikalavimus per visą elektros energijos skaitiklio gyvavimo ciklą ir yra prieinama kaina.

Feroelektrinės lustai naudoja feroelektrinių medžiagų charakteristikas, kad pasiektų didelės spartos, mažos galios ir labai patikimą duomenų saugojimą ir logines operacijas. Jų talpa yra milijardas kartų. Duomenys nebus išvalyti po elektros energijos tiekimo sutrikimo, todėl feroelektriniai lustai yra naudingi dėl didelio saugojimo tankio, didelio greičio ir mažo energijos suvartojimo. Ferroelektriniai lustai pirmiausia naudojami elektros energijos skaitikliuose energijos suvartojimui ir kitiems susijusiems duomenims saugoti. Jie turi didesnę kainą ir naudojami tik gaminiuose, kuriems reikia aukšto dažnio saugojimo poreikių.
 

4. Elektros energijos skaitiklio mėginių ėmimo modulis

Elektros energijos skaitiklio mėginių ėmimo modulis yra atsakingas už didelių srovės signalų ir didelės įtampos signalų konvertavimą į mažus srovės signalus ir mažus įtampos signalus, kad elektros energijos skaitiklis lengvai gautų. Įprasti srovės atrankos įtaisai apima šuntus, srovės transformatorius ir Rogowski rites. Įtampos atranka paprastai atliekama naudojant didelio tikslumo rezistoriaus įtampos daliklio atrankos metodą.

5. Elektros energijos skaitiklio matavimo modulis

Elektros energijos skaitiklio matavimo modulis pirmiausia naudojamas analoginiams srovės ir įtampos signalams gauti ir konvertuoti į skaitmeninius signalus. Jį galima suskirstyti į vienfazį matavimo modulį ir trifazį matavimo modulį.

6. Elektros energijos skaitiklio ryšio modulis

Elektros energijos skaitiklio komunikacijos modulis yra duomenų perdavimo ir sąveikos pagrindas, veikiantis kaip mokslinio išmaniojo tinklo valdymo, duomenų skaitmeninimo, žvalgybos ir tikslumo pagrindas. Tai taip pat yra pagrindas žmogaus ir kompiuterio sąveikai kuriant daiktų internetą. Anksčiau pagrindinės ryšio priemonės buvo infraraudonųjų spindulių ir RS-485 ryšys. Tobulėjant komunikacijos technologijoms ir daiktų internetui (IoT), elektros energijos skaitiklių ryšio metodų pasirinkimas tapo platus. Tai PLC, RF, RS485, LoRa, ZigBee, GPRS, NB-IoT ir kt. Siekiant patenkinti rinkos poreikius, galima pasirinkti skirtingus komunikacijos būdus, atsižvelgiant į jų privalumus ir trūkumus, taip pat į konkrečius taikymo scenarijus.

7. Elektros energijos skaitiklio valdymo modulis

Elektros energijos skaitiklio valdymo modulis leidžia efektyviai valdyti ir valdyti elektros apkrovą. Labiausiai paplitęs būdas yra elektros energijos skaitiklio viduje sumontuoti magnetinę fiksavimo relę. Elektrines apkrovas galima valdyti ir valdyti naudojant galios duomenis, valdymo schemas ir realaus laiko komandas, skirtas įjungti arba išjungti maitinimą. Įprastos elektros energijos skaitiklio funkcijos apima apsaugą nuo viršsrovių ir perkrovos per relės atjungimą, skirtą apkrovai valdyti, laiku pagrįstą valdymą, skirtą įjungti arba išjungti maitinimą tam tikrais laikotarpiais, relės atjungimą, kai kredito nepakanka išankstinio mokėjimo funkcijai, ir nuotolinį valdymą per komandų perdavimas realiuoju laiku.

8. Elektros energijos skaitiklio MCU apdorojimo modulis

Elektros energijos skaitiklio MCU apdorojimo modulis yra elektros energijos skaitiklio smegenys. Ji atlieka įvairių tipų duomenų skaičiavimus, konvertuoja ir vykdo įvairių tipų instrukcijas bei koordinuoja įvairius modulius, kad sėkmingai įgyvendintų funkcijas.

Elektros energijos skaitiklis yra sudėtingas elektroninis matavimo prietaisas, apimantis keletą elektroninių technologijų aspektų, įskaitant maitinimo technologiją, galios matavimo technologiją, ryšių technologiją, ekrano technologiją ir saugojimo technologiją. Norint sukurti stabilų, patikimą ir tikslų elektros skaitiklį, kiekvienas funkcinis modulis ir elektroninė technologija turi būti integruoti ir sujungti į vientisą bloką.