智能电表的原理与结构 (图文) ,民熔

智能电表的工作原理
摘要: 下图是一个智能电表的原理框图：下图是一个硬件设计图：智能电表主要是由电子元器件构成，其工作原理是通过对用户供电电压和电流的实时采样，采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理...
下图是一个智能电表的原理框图：
下图是一个硬件设计图：
智能电表主要是由电子元器件构成，其工作原理是通过对用户供电电压和电流的实时采样，采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理，转换成与电能成正比的脉冲输出，最后通过单片机进行处理、控制，把脉冲显示为用电量并输出。

通常把智能电表计量一度电时A/D 转换器所发出的脉冲个数称之为脉冲常数，对于智能电能表来说，这是一个重要的常数，因为A/D 转换器在单位时间内所发出脉冲个数的多少，将直接决定着该表计量的准确度。

目前智能电表大多数采用一户一个A/D 转换器的设计原则，但也有些厂。

民熔电表的分类与工作原理随着芯片制造及物联网技术的发展，生活中很多计量收费的装置都随之发生了改变。

电表、水表、燃气表以及暖气等都实现了数据的远程采集及控制。

这样不仅大大节省了人工，同样对数据的处理和统计也更为精确化。

浅谈电表的分类与工作原理，民熔电表的分类与工作原理机械式电表使用周期是纯机械仪表，又称感应仪表。

它利用电磁感应原理采集电流和电压，通过机械齿轮传动驱动计数，最后显示功耗。

内部主要由电流线圈、电压线圈、铝盘、永磁体、机械计数装置、接线端子等组成，电压线圈并联到负载回路时，线圈匝数大，线径细；当电流线圈串联到负载电路时，线圈匝数小，线径粗。

两个线圈产生的磁通量一起作用在铝盘上。

由于这两个线圈的作用，铝盘会产生涡流，使铝盘旋转。

在永磁体的阻尼作用下，铝盘将匀速旋转。

在蜗杆和齿轮的驱动下，计数装置对电量进行计数和显示。

浅谈电表的分类与工作原理，民熔感应式电表感应式电表由于使用的是机械装置进行计量，机械装置会因环境因素（如温度）而产生影响。

所以这种电表的稳定性和计量精度相对较差，并且每个电表在出厂时会存在磁路及机械结构的差异，所以需要加入一些补偿措施，长时间的运输及振动后，也需要进行调校。

这种电表在计量时需要带动铝片旋转，产生的功耗较大，并且无法防止窃电等非正常使用行为，需要人工定期抄表，这一点也会大大增加了工作量及用电量统计的时间。

所以这种电表现在基本上已经淘汰了。

电子式电表浅谈电表的分类与工作原理，民熔电子式电表是继感应电表之后的一种电表。

它体积小，重量轻。

电子仪表的测量还需要检测电压和电流。

一般采用电阻分压法检测电压。

电流通过采样电阻检测，采集到的负载电流通过电阻转换成电压。

这种仪表的计量不是机械铝盘，而是一种特殊的计量芯片，输入电压、电流采样信号。

测量芯片将输入电压和电流信号相乘，转换成与产品成比例的脉冲信号。

电量显示部分仍采用机械轮，与感应计不同。

它使用电磁计数装置。

测量芯片输出的脉冲驱动电量显示部的机械装置显示最终电量。

智能电表的功能及应用随着国民经济的不断发展，人民生活质量迅速提高,对电力的需求也越来越大。

但是，当前居民用电的管理过于落后，居民用电管理收费多年来一直采取先用电、后抄表、再付费的传统作业方式。

据统计，仅电力部门的抄表队伍人数就数以万计，且认为抄表方式工作效率低，劳动强度大，而且还会存在抄表不到位、估抄、漏抄、错抄、错算及抄表周期长等问题，对窃电的防治更无从谈起。

在社会走向信息化，网络化，电力系统大踏步现代化的今天，手工抄表成为制约供电系统现代化管理的一大障碍。

就系统的完整性而言，电力系统从发电，配电，传输一直到区域变电所已基本实现网络化管理，而唯独用户终端没有和网络连接上，造成了系统的不完整，直接或间接的影响了系统潜能的发挥。

给供电管理部门造成了人力、物力、时间上的极大浪费。

为了适应社会的需要，保证用户安全、合理、方便地用电，对传统的电表和用电的管理模式进行了改造，使之符合社会发展的需要。

正是由于以上背景，智能电度表应运而生。

所谓智能电表，就是应用计算机技术，通讯技术等，形成以智能芯片(如CPU)为核心，具有电功率计量计时、计费、与上位机通讯、用电管理等功能的电度表。

电能表作为电费收取的计量依据,涉及到一个抄表问题,因此有必要从电度表的抄表方式进行分类。

1. IC卡电能表收费系统IC卡电表收费系统的成本较低、可靠性高、使用寿命长。

IC卡是用硅片来存储信息的,一张IC卡至少也可以使用10年以上。

IC卡电表收费系统安全性高,不易仿制,收费准确,不易出错。

它具有很强的加密性。

采用IC卡电表收费系统可提高居民用电收费的管理水平,确保电力部门能及时收到电费(用户不继续买电,将被断电)。

IC卡表的系统功能包括预收费功能,报警功能,断电功能,显示功能和加密功能。

IC卡表的整个收费系统包括主机,IC卡电表和IC卡三部分。

IC卡电表收费系统,实现了用电收费电子化,其技术成熟可靠,电力部门可以不必再为收费问题而发愁。

民熔DDS7178型智能电表简介
用电的峰值和谷值的电价有所差别，至少可设置尖、峰、平、谷四个费率，改善用电质量和经济效益。

（3）最大需求测量：
（4）测量功能：测量各相有功功率、无功功率、功率因数、相电压、电流、频率。

5）数据显示功能：智能电度表的功率数据显示有循环显示和固定显示两种方式。

显示内容可编程设定，具有断电后唤醒显示功能。

（6）通信功能：通信信道的物理层必须是独立的，任何通信信道的损坏都不应影响其他信道的正常工作；当发生重要事件时，应支持主动报告。

此外，智能电能表还具有事件记录功能、停电抄表功能、安全保护功能、时钟功能、冻结功能、清零功能、报警功能辅助电源功能等多种功能。

四、DDS7178型单电子式单相电能表
4.1功能概述
Dds7178单电子单相电能表能准确测量单相有功总电能，反向电能计入总电能。

电度表采用防磁反步计数器显示当前电能。

可用于测量频率为50Hz的单相交流有功电能。

电能表的核心器件是专用大规模集成电路（LSI）。

具有外围器件少、结构简单、可靠性高、抗窃电能力强、过载高、精度高、稳定性高、功耗低、使用寿命长等优点。

产品性能指标符合
GB/t17215-2002《静态交流一级、二级有功电能表》的要求
4.2产品特点：
1.变压器降压，抗干扰强
大屏液晶显示，读数方便
采用锰铜分流器，作为电流回路大大提高了仪表的过载能力
家庭用电，安全监测电能
安全放心，省心。

智能电表作业原理和构造智能电表作为智能电网的首要环节，它的翻开关于智能电网的健旺具有不可代替的作用。

这篇文章包含智能电表的构造分类、作业原理和特征等，从中你还能够了解到智能电表能带给用户的哪些利益，其智能要害表如今哪些方面?一、智能电表的界说所谓智能电表，便是运用核算机技能，通讯技能等，构成以智能芯片(如CPU)为基地，具有电功率计量计时、记费、与上位机通讯、用电处理等功用的电度表。

智能电表经过用户交费对智能IC卡充值并输入电表中，电表才调供电，表中电量用完后主动拉闸断电，然后有用地处理上门抄表和收电费难的疑问。

并对用户的购电信息施行微机处理，便当进行查询、核算、收费及打印收据等。

二、智能电表的构造分类如今，国内智能电度表从构造上大致可分为机电一体式和全电子式两大类。

机电一体式，即在原机械式电度表上附加必定的部件，使其既能完毕所需功用，又能降低造价且易于设备，通常来说其计划计划是在不损坏现行计量表原有物理构造，不改动其国家计量规范的根底上加装传感设备成为在机械计度的一同亦有电脉冲输出的智能电表，全电子式则从计量到数据处理都选用以集成电路为基地的电子器材，然后吊销了电表上长时刻运用的机械部件，与机电一体化电度表比照具有电表体积减小，牢靠性添加，愈加准确，耗电量削减，并且出产技能大大改进，不必只在原有含义上的专业电度表厂出产等优胜性，终究会代替带有机械部件的计量表。

1、机电一体式的电度表榜首类机电联络的电度表，是在原有的机械表的根底上，加装电子式计数设备和相应的操控、通讯电路，或加上IC卡读写接口以完毕主动计量计费和操控;其根柢构造是在原有机械电度表的转盘上打孔或涂(贴)上能吸收光线的资料。

这类电度表因为其计量原理没有改动，其计量精度和特性与机械表彻底相同，而本钱相对较高，其优势在于能充沛运用现已设备运用中的许多的机械电度表，且其计量原理为群众所了解而简略接受。

另一类机电联络的电度表则是选用电子式计量电路在获得数字式脉冲信号后，经过微型电机驱动字码转轮得到电能计数值，这种构造是最简练可行的电子式电度表的计划，但怅惘的是其对计量电路的央求较高，即央求悉数的表都按一个固定的份额将电能值改换为对应数量的数字脉冲，才调按准确的速度驱动微电机以翻滚字轮。

感应计主要由铝板、电流电压线圈、永磁等部件组成。

其工作原理主要是通过电流线圈和活动铅板智能电表的构成
测量感应涡流的相互作用。

智能电子计数器主要由电子元件制成。

运行的原理是通过实时采样从用户电压和电源电流处理采样电压和电流信号，然后将取样电压信号和电流信号转换成与电能成比例的脉冲输出，以利用单片功率输出的脉冲显示。

当智能电表测量1千瓦时，我们通常将A/D转换器发出的脉冲数称为脉冲常数，这是智能电表的一个重要常数，因为A/D转换器在单位时间内发出的脉冲数将直接决定电表的精度。

测量电能的表称为电表（又称电度表和电能表）。

电能表是测量在一定时间内消耗的电能。

它是一个累计表。

直流电能用直流电能表测量，交流电能用感应式交流表测量。

交流电流表可分为单相和三相两类。

在本文中，我们首先要了解电表的结构和工作原理。

电表主要由驱动部分、旋转部分、制动部分和计算机结构组成。

驱动部分由电压元件和电流元件组成。

旋转部分的铝盘安装在驱动部分和制动磁铁之间的间隙中，
1：铝制圆盘、2：串联线圈电磁铁、3：制动永久磁铁、4：并联线圈电磁铁、5：传到计数机构的齿轮、6：接线端子板
其工作原理是：当仪表连接到被测电路时，被测电路的电压加到电压线圈上。

当被测电路的电流通过电流线圈后，两个交变磁通通过铝板。

两种磁通量在时间上相同，分别在铝板上产生涡流。

由于磁通量和涡流的相互作用，产生旋转力矩，使铝板旋转。

制动磁铁的磁通，也穿过铝盘，当铝盘转动时，切割此磁通，在铝盘上感应出电流，这电流和制动磁铁的磁通相互作用而产生一
个与铝盘旋转方向相反的制动力矩，使铝盘的转速达到均匀
由于磁通与电路中的电压和电流成比例，因而铝盘转动与电路中所消耗的电能成比例，也就是说，负载功率越大，铝盘转得越快。

铝盘的转动经过蜗杆传动计数器，计数器
自动累计线路中实际所消耗的电能。

单相电能表用于测量单相线路的电能。

测量三相四线制电能时，必须使用三相电能表；测量三相三线制电能时，通常采用双组分三相电能表。

无论是单相或三相电度表，它们的工作原理相同，只在电表的结构上有单元件和数个元件的区别。

家庭智能电表工作原理图解
一个家庭智能电表的工作原理可以如下图所示：
1. 电流传感器：电流传感器用于测量家庭电路中的电流。

它将电流信号转换为数字信号，并传输给智能电表的处理器。

2. 电压传感器：电压传感器用于测量家庭电路中的电压。

类似于电流传感器，它将电压信号转换为数字信号，并传输给智能电表的处理器。

3. 处理器：处理器是智能电表的主要控制单元。

它接收来自电流传感器和电压传感器的信号，并进行计算和处理。

处理器将计算得到的电流值和电压值用于计算功率和能量消耗。

4. 显示器：显示器用于显示实时电能使用情况。

它可以显示当前用电量、功率以及其他相关信息。

5. 通信模块：智能电表通常具有通信模块，用于与外部系统进行通信。

例如，它可以通过无线网络与家庭智能网关或公共电力网络进行通信，以实现远程监控和控制。

6. 存储器：存储器用于存储历史电能使用数据和其他相关信息，以便后续查询和分析。

通过这些组件和功能的配合，家庭智能电表可以实时监测和记录家庭电能使用情况，帮助用户管理能源消耗，实现节能和智能控制。

IC卡预付费电度表亦称为IC卡预付费电能表、智能电表，是以IC卡作为电能量值数据传输介质，在电度表（电子式电度表或机械式电度表）中加入负荷控制部分等功能模块，从而实现电量抄收和电量结算的智能型电度表。

管理售电系统95年前，主要为电钥匙IC卡，以93C46和24C01为主IC卡为可擦写存储芯片（EEPROM）或一般存储卡，IC卡存储方便、使用简单、价格便宜，安全性不高，存在被破解的可能性，用户以物业小区为主。

95年~99年，主要为电话卡式IC卡，以存储卡（24C01）和逻辑加密卡（4442、4428）为主其中逻辑加密卡（4442、4428）的安全性得到进一步提高，内嵌芯片在存储区外增加了控制逻辑，在访问存储区之前需要核对密码，只有密码正确，才能进行操作。

用户从单纯物业小区扩展到电力行业管理部门，开始大规模普及使用98年~至今，主要为金融级IC卡，以CPU卡（CPU卡和SAM模块为加密介质）为主CPU卡内嵌芯片相当于一个特殊类型的单片机，内部除了带有控制器，存储器，时序控制逻辑等外，还带有算法单元和操作系统，存储容量大，处理能力强，信息存储安全等特性。

率先在北京供电局全面推广，并在河南、湖南等城市开始推广。

（1）不需要人工抄表，有利于现代化管理。

IC卡电表的使用避免人工抄表上门收费给客户带来的诸多不便，且历史购电数据均可以保存，便于客户查询。

（2）充分体现了电力的商品属性。

实行先买电后用电，客户可以根据自己的实际需要有计划地购电、用电，不会因欠费而发生滞纳金，增加不必要的开支。

（3）解决了收费难的问题。

能很好地解决零散居民客户、临时用电客户、经常欠费客户的收费问题。

IC卡电表具有多种防窃电功能，起动电流小、无潜动、宽负荷、低功耗，误差曲线平直、长期运行时稳定性好，外形美观、体积小、重量轻、安装方便。

准确度高：全电子式设计，内置进口专用芯片，精度不受频率、温度、电压，高次谐波影响。

长寿命：采用SMT技术，优化的电路设计，整机出厂后无需调整电路。