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机电脉冲式和全电子式电能表工作原理说明 电子式电能表工作原理

时间:2025-04-12 19:46:40  来源:  作者:

    电子式电能表是由电能测量机构和数据处理机构两大部分组成的。根据电能测量机构又可以分为机电脉冲式和全电子式两大类;    1.机电脉冲式电子电能表    它是一款出现较早的电能表,简称机电式电能表或脉冲电能表,它沿用了感应系测量机构,数据处理机构则由电子电路和计算机控制系统实现。在制造上只需将普通感应系电能表的机械式传动计数器换为以单片机为核心的电子计数装置即可。因而机电脉冲式电子电能表是一种电子线路与机电转换单元相结合的半电子式的电能表。    机电脉冲式电子电能表主要由感应系测量机构、光电转换器和分频器、计数器以及显示器四大部分组成。感应系测量机构的主要功能是将电能信号转变为转盘的转数;光电转换器的功能是将正比于电能的转盘转数转换为电脉冲,此脉冲数同时也正比于被测电能;分频器和计数器的主要功能是对经光电转换成的脉冲信号进行分频、计数,从而得到被测量的电能量;显示器的功能是利用电子器件显示电能表所测量的电能a和其他电参数,便于读取数据。Bnq检测VBA

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    (机电脉冲式电能表的工作原理)Bnq检测VBA

    所谓分频,就是降低电能输出脉冲信号频率,使输出信号的频率分为输入信号频率的整数分之一。分频的目的,一是为了方便取出电能计量单位的位数和正常的校表习惯;二是为了考虑计数器长期计数的容量问题。    所谓计数,就是把经过分频处理的电能脉冲,通过累计脉冲个数的方式,最终以数码的形式显示电能测量的结果。    因为集成器件的工作可靠性、抗干扰能力、功率消耗、电路保安和机械尺寸均优于分立元件电路,所以分频器和计数器采用CMOS集成器件。    光电转换器是连接电能测量机构和数据处理机构的纽带。光电转换器包括光电头和光电转换电路两部分。单向脉冲电能表只有一套光电转换器,而双向脉冲电能表有两套光电转换器,具有同时计量正向电量和反向电量的功能。    2.全电子式电能表    全电子式电能表是在数字功率表的基础上发展起来的,全电子式电表与机电脉冲式电能表不一样,它的测量机构不再使用感应系的,改用乘法器完成对负荷功率的测量。由于采用了先进的电子测量技术,全电子式电能表除了兼有机电脉冲式电子电能表的多种功能外,还具有更高的准确度级别、更低的功耗、更强的过负荷能力、更快的电压和频率响应速度等优点。    其工作原理是:被测的高电压、大电流经电压变换器和电流变换器转换后送至乘法器,乘法器完成电压和电流瞬时值相乘,输出一个与一段时间内的平均功率成正比的直流电压,然后再利用U/F转换器,直流电压被转换成相应的脉冲频率,将该频率由分频器分频输出(供检定用),并通过一段时间内计数器的计数,显示出相应的电能。    以下是单相全电子(数字式)电能表和(模拟式)电能表的工作原理图:Bnq检测VBA

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   单相全电子式(数字式)电能表工作原理图    三相有功电子电能表通常是通过两个或者三个模拟乘法器,分别将每一路有功功率运算成与该路有功功率成正比的电压信号,通过模拟加法器将两个或者三个电压信号相加获得一个和电压信号Uo,此模拟电压信号Uo与三相有功功率P成正比,模拟量Uo通过U/F转换器转换成频率脉冲输出,经计数器累积计数去驱动计度器,从而将三相三线电能数值或三相四线电能数值显示出来。Bnq检测VBA

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    (单相全电子式(模拟式)电能表工作原理图)   Bnq检测VBA

      以上是关于机电脉冲式电子电能和全电子式电能表说明工作详细说明,更多请查询阅读。Bnq检测VBA

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电子式电能表无功电能的测量方法

    无功电能的测量方法有很多,在不含谐波的情况下,目前的测量方法均可以正确计量无功电能,但是在谐波情况下会产生计量误差。    1.电磁型跨相90℃无功电能计算法    可以通过改变有功电能表内部的接线方式实现跨相90°无功电能的测量。但是,利用三元件跨相法测量无功电能在三相完全不对称情况下会产生附加误差;在电压或电流波形畸变时会产生附加误差。    2.电子型移相90°无功电能计算法    对电压或电流基波移相90°后进行积分运算,可以得到无功功率,进而得到无功电能。将三个这样的无功电能测量单元按三相四线有功计量相同的方式接线,就可以测量三相四线 电路的无功电能;将两个这样的无功电能测量单元按三相三线有功计量和相同的方式接线,就可以测量三相三线电路的无功电能。    但是,这种测量方法在电压或电流波形畸变时会产生附加误差。    3.功率三角形无功电能计算法    在电能表中,被测的电压和电流采样后可以计算出视在功率和有功功率,然后根据功率三角形,即可得到无功功率,进而得到无功电能值。但是,在电压或电流波形畸变时会产生附加误差。Bnq检测VBA

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     IEC推荐这种算法。    4.真无功电能计算法    根据IEEE对无功功率的定义,无功功率为每次谐波分M无功功率的总和。因此,为了计算出无功功率或无功电能,必须先进行谐波分析,数据处理器DSP的计算能力强,要求处理速度很高,实现的成本较高。    小提示:IEC与IEEE:IEC为国际电工委员会;IEEE为美国电气及电子工程学会。Bnq检测VBA

标签: 电子式电能表
电子式电能表电子式电能表无功电能的测量方法_电子式电能表

电子式电能表的基本组成部分

     电子式电能表诞生在20世纪40年代,经过多年的发展,目前的电子式电能表不管是精度上,性能上,还是生产工艺及价格上都有很大幅度的提升。电子式电能表作为一款常用的仪器,出现在人们的视线之中自然是多的,今天重点是介绍它们的组成:    电子式电能表是指以模拟乘法器或数字乘法器等形式为核心器件,应用微电子技术,A/D转换技术和脉冲数字技术作为工作基础,将被测电能量变成脉冲量或数字量,并直接显示电能的电能表。电子式电能表通常由电能测量部分、工作电源部分、计数显示部分、中央处理部分,输出及通信部分、外壳及接线端子部分等组成(以下重点介绍其中部分)    1.电能测量部分    电能测量部分包括输入级、乘法器和转换器。电能测量部分接收被测交流电压、电流信号,将其运算后得到相乘的电功率信号,电子式电能表的精度和稳定性的主要性能就由此部分决定。    2.工作电源部分    工作电源部分是将输入的电压降压、整流、滤波、稳定后得直流低电压,供给电能表内各个环节的电路。    电子式电能表工作电源常用的三种实现方式是:工频电源,即变压器降压电源;阻容电源,即电阻和电容降压电源;开关电源。    3.计数显示部分    计数显示部分将电能量及其它信息记录并显示出来。    (1)计数器:用来存储内容的装置称为计数器,其作用是记录脉冲数,累计电能,完成积分运算。    (2)显示器:用来显示存储内容的装置称为显示器。显示器的作用是利用电子器件显示 电能表所测量电能量和其它电参数。    4.中央处理部分    中央处理部分接受部分输出的电功率信号,计算出各种所需的电量,如有功电量、复费率电量、最大需量等,并且具有管理、时钟、数据存储器等部件。    中央处理部分一般由单片微型计算机或嵌入式计算机构成其核心。    单片机由中央处理器、随机存储器,只读存储器,I/O接口电路,定吋器/计数器以及串行通信接口等功能部件组成。一般构成单片机的集成电路为超大规模集成电路。Bnq检测VBA

    5.主要组成部分及作用    (1)计量芯片,可将输入的电压和电流按比例转换成脉冲信号输出。    (2)锰铜片分流器,用于将电流信号转换为电压信号。    (3)电流匹配电路,用于调整相位误差。    (4)脉冲计度器,累计并显示测量芯片发出的电能脉冲。    (5)电阻分压网络,将被测电压分压,成为测量芯片能处理的低电压。    (6)电容降压稳压电路,为电能表电路提供工作电压。    (7)脉冲指示,提供电能表的脉冲指示信号。    (8)光电耦合脉冲输出电路,提供一个脉冲输出触点,供外部测试检定使用。    (9)晶振电路,提供给测量芯片内部数字电路部分使用。    (10)外壳和接线端子盒,供接线和保护内部电路使用。Bnq检测VBA

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电子式电能表电子式电能表的基本组成部分_电子式电能表

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