وفقًا لمبدأ تصميم العمل لمقياس الطاقة، يمكن تقسيمه بشكل أساسي إلى 8 وحدات، وحدة الطاقة، وحدة العرض، وحدة التخزين، وحدة أخذ العينات، وحدة القياس، وحدة الاتصالات، وحدة التحكم، وحدة معالجة MUC.تؤدي كل وحدة واجباتها الخاصة من خلال وحدة المعالجة MCU لتحقيق التكامل والتنسيق الموحد، واللصق في الكل.
1. وحدة الطاقة لمقياس الطاقة
وحدة الطاقة الخاصة بمقياس الطاقة هي مركز الطاقة للتشغيل العادي لمقياس الطاقة.تتمثل الوظيفة الرئيسية لوحدة الطاقة في تحويل الجهد العالي من التيار المتردد 220 فولت إلى مصدر طاقة منخفض الجهد DC12\DC5V\DC3.3V، والذي يوفر مصدر طاقة العمل للرقاقة وجهاز وحدات الطاقة الأخرى متر.هناك ثلاثة أنواع من وحدات الطاقة شائعة الاستخدام: المحولات، وتخفيض المقاومة والسعة، وتبديل مصادر الطاقة.
نوع المحول: يتم تحويل مصدر الطاقة AC 220 إلى تيار متردد 12 فولت من خلال المحول، ويتم الوصول إلى نطاق الجهد المطلوب في التصحيح وتقليل الجهد وتنظيم الجهد.طاقة منخفضة، ثبات عالي، سهل التداخل الكهرومغناطيسي.
إن مصدر الطاقة المتدرج للمقاومة والسعة عبارة عن دائرة تستخدم المفاعلة السعوية الناتجة عن مكثف تحت تردد معين لإشارة التيار المتردد للحد من الحد الأقصى لتيار التشغيل.حجم صغير، تكلفة منخفضة، طاقة صغيرة، استهلاك كبير للطاقة.
يتم تحويل مصدر الطاقة من خلال أجهزة التبديل الإلكترونية للطاقة (مثل الترانزستورات، ترانزستورات MOS، الثايرستور الذي يمكن التحكم فيه، وما إلى ذلك)، من خلال دائرة التحكم، بحيث يتم "تشغيل" و"إيقاف" أجهزة التبديل الإلكترونية بشكل دوري، بحيث تكون الطاقة الإلكترونية تبديل الأجهزة تعديل نبض الجهد المدخلات، وذلك لتحقيق تحويل الجهد والجهد الناتج يمكن تعديلها ووظيفة تنظيم الجهد التلقائي.استهلاك منخفض للطاقة، حجم صغير، نطاق جهد واسع، تداخل عالي التردد، سعر مرتفع.
في تطوير وتصميم عدادات الطاقة، وفقًا لمتطلبات وظيفة المنتج، وحجم العلبة، ومتطلبات التحكم في التكلفة، ومتطلبات السياسة الوطنية والإقليمية لتحديد نوع مصدر الطاقة.
2. وحدة عرض عداد الطاقة
تُستخدم وحدة عرض عداد الطاقة بشكل أساسي لقراءة استهلاك الطاقة، وهناك أنواع عديدة من شاشات العرض بما في ذلك الأنبوب الرقمي والعداد والعاديشاشات الكريستال السائل، شاشات الكريستال السائل النقطية ، شاشات الكريستال السائل التي تعمل باللمس ، إلخ. يمكن لطريقتي العرض للأنبوب الرقمي والعداد فقط عرض استهلاك الكهرباء بشكل فردي ، مع تطور الشبكة الذكية ، هناك حاجة إلى المزيد والمزيد من أنواع عدادات الكهرباء لعرض بيانات الطاقة والأنبوب الرقمي و العداد لا يمكن أن يلبي عملية القوة الذكية.شاشات الكريستال السائل هي وضع العرض السائد في عداد الطاقة الحالي، وفقا لتعقيد محتوى العرض في التطوير والتصميم سيتم اختيار أنواع مختلفة من شاشات الكريستال السائل.
3. وحدة تخزين عداد الطاقة
يتم استخدام وحدة تخزين عداد الطاقة لتخزين معلمات العداد والكهرباء والبيانات التاريخية.أجهزة الذاكرة شائعة الاستخدام هي شريحة EEP، الكهروضوئية، شريحة الفلاش، وهذه الأنواع الثلاثة من شرائح الذاكرة لها تطبيقات مختلفة في مقياس الطاقة.الفلاش هو أحد أشكال ذاكرة الفلاش التي تقوم بتخزين بعض البيانات المؤقتة وبيانات منحنى التحميل وحزم ترقية البرامج.
EEPROM عبارة عن ذاكرة للقراءة فقط قابلة للمسح والبرمجة تسمح للمستخدمين بمسح وإعادة برمجة المعلومات المخزنة فيها إما على الجهاز أو من خلال جهاز مخصص، مما يجعل EEPROM مفيدًا في السيناريوهات التي تحتاج فيها البيانات إلى التعديل والتحديث بشكل متكرر.يمكن تخزين EEPROM مليون مرة ويستخدم لتخزين بيانات الطاقة مثل كمية الكهرباء في عداد الطاقة.يمكن أن تلبي أوقات التخزين متطلبات أوقات التخزين لمقياس الطاقة طوال دورة الحياة بأكملها، والسعر منخفض.
تستخدم الشريحة الكهروضوئية خاصية المواد الكهروضوئية لتحقيق سرعة عالية واستهلاك منخفض للطاقة وتخزين بيانات موثوقية عالية وتشغيل منطقي، وأوقات تخزين تبلغ 1 مليار؛لن يتم إفراغ البيانات بعد انقطاع التيار الكهربائي، مما يجعل الرقائق الكهروضوئية ذات كثافة تخزين عالية وسرعة عالية واستهلاك منخفض للطاقة.تُستخدم الرقائق الكهروضوئية في الغالب في عدادات الطاقة لتخزين الكهرباء وبيانات الطاقة الأخرى، والسعر أعلى، وتستخدم فقط في المنتجات التي تحتاج إلى متطلبات تخزين كلمات عالية التردد.
4، وحدة أخذ العينات متر الطاقة
وحدة أخذ العينات لمقياس واط ساعة هي المسؤولة عن تحويل إشارة التيار الكبيرة وإشارة الجهد الكبير إلى إشارة تيار صغيرة وإشارة جهد صغير لتسهيل الحصول على مقياس واط ساعة.أجهزة أخذ العينات الحالية شائعة الاستخدام هيناور, محول الحالي، ملف روش، وما إلى ذلك، عادة ما يعتمد أخذ عينات الجهد على أخذ عينات الجهد الجزئي للمقاومة عالية الدقة.
5، وحدة قياس عداد الطاقة
وتتمثل المهمة الرئيسية لوحدة قياس العداد في إكمال اكتساب التيار والجهد التناظري، وتحويل التناظري إلى رقمي؛يمكن تقسيمها إلى وحدة قياس أحادية الطور ووحدة قياس ثلاثية الطور.
6. وحدة اتصالات عداد الطاقة
وحدة اتصالات عداد الطاقة هي أساس نقل البيانات وتفاعل البيانات، وأساس بيانات الشبكة الذكية، والذكاء، والإدارة العلمية الدقيقة، وأساس تطوير إنترنت الأشياء لتحقيق التفاعل بين الإنسان والحاسوب.في الماضي، كان الافتقار إلى وضع الاتصال هو بشكل رئيسي الأشعة تحت الحمراء، واتصالات RS485، مع تطور تكنولوجيا الاتصالات، وتكنولوجيا إنترنت الأشياء، أصبح اختيار وضع اتصال عداد الطاقة واسع النطاق، PLC، RF، RS485، LoRa، Zigbee، GPRS ، NB-IoT، وما إلى ذلك. وفقًا لسيناريوهات التطبيق المختلفة ومزايا وعيوب كل وضع اتصال، يتم تحديد وضع الاتصال المناسب لطلب السوق.
7. وحدة التحكم في عداد الطاقة
يمكن لوحدة التحكم في عداد الطاقة التحكم في حمل الطاقة وإدارته بشكل فعال.الطريقة الشائعة هي تثبيت مرحل التثبيت المغناطيسي داخل عداد الطاقة.من خلال بيانات الطاقة ونظام التحكم والأوامر في الوقت الحقيقي، تتم إدارة حمل الطاقة والتحكم فيه.تتجسد الوظائف المشتركة في عداد الطاقة في مرحل فصل التيار الزائد والحمل الزائد لتحقيق التحكم في الحمل وحماية الخط؛التحكم في الوقت وفقًا للفترة الزمنية لتشغيل التحكم؛في وظيفة الدفع المسبق، الرصيد غير كافٍ لفصل المرحل؛يتم تحقيق وظيفة التحكم عن بعد عن طريق إرسال الأوامر في الوقت الحقيقي.
8، وحدة معالجة MCU متر الطاقة
وحدة معالجة MCU لمقياس واط ساعة هي عقل مقياس واط ساعة، الذي يحسب جميع أنواع البيانات، ويحول وينفذ جميع أنواع التعليمات، وينسق كل وحدة لتحقيق الوظيفة.
مقياس الطاقة هو منتج قياس إلكتروني معقد، يدمج مجالات متعددة للتكنولوجيا الإلكترونية، وتكنولوجيا الطاقة، وتكنولوجيا قياس الطاقة، وتكنولوجيا الاتصالات، وتكنولوجيا العرض، وتكنولوجيا التخزين، وما إلى ذلك.من الضروري دمج كل وحدة وظيفية وكل تقنية إلكترونية لتكوين وحدة كاملة من أجل إنشاء مقياس ثابت وموثوق ودقيق للواط/ساعة.
وقت النشر: 28 مايو 2024