Според принципа на работа на електромера, той може да бъде разделен основно на 8 модула: захранващ модул, модул за показване, модул за съхранение, модул за вземане на проби, модул за измерване, комуникационен модул, модул за управление и MUC модул за обработка. Всеки модул изпълнява свои собствени задачи чрез MCU модул за обработка за унифицирана интеграция и координация, слепвайки се в едно цяло.
1. Захранващ модул на електромера
Захранващият модул на електромера е енергийният център за нормалната му работа. Основната функция на захранващия модул е да преобразува високото променливо напрежение от 220V в нисковолтово постоянно напрежение от 12\5V\3.3V, което осигурява работно захранване за чипа и устройството на другите модули на електромера. Често се използват три вида захранващи модули: трансформаторни, понижаващи резистивно-капацитивни и импулсни захранвания.
Тип трансформатор: Захранването AC 220 се преобразува в AC 12V чрез трансформатор и се достига необходимият диапазон на напрежение чрез коригиране, намаляване на напрежението и регулиране на напрежението. Ниска мощност, висока стабилност, лесен за електромагнитни смущения.
Понижаващото захранване с резистивно-капацитивно действие е схема, която използва капацитивното съпротивление, генерирано от кондензатор при определена честота на променливотоковия сигнал, за да ограничи максималния работен ток. Малък размер, ниска цена, малка мощност, голяма консумация на енергия.
Превключването на захранването се осъществява чрез силови електронни превключващи устройства (като транзистори, MOS транзистори, управляеми тиристори и др.), през управляващата верига, така че електронните превключващи устройства периодично се „включват“ и „изключват“, което импулсно модулира входното напрежение от силовите електронни превключващи устройства, за да се постигне преобразуване на напрежението и да се регулира изходното напрежение, както и функция за автоматично регулиране на напрежението. Ниска консумация на енергия, малък размер, широк диапазон на напрежение, устойчиви на високочестотни смущения, висока цена.
При разработването и проектирането на електромери, според изискванията за функция на продукта, размера на корпуса, изискванията за контрол на разходите, както и националните и регионалните изисквания на политиката, се определя какъв тип захранване.
2. Модул за показване на енергомер
Модулът за показване на енергомер се използва главно за отчитане на консумацията на енергия и има много видове дисплеи, включително цифрова тръба, брояч, обикновенLCD, матричен LCD, сензорен LCD и др. Двата метода на показване - цифрова тръба и брояч - могат да показват само едно потребление на електроенергия. С развитието на интелигентните мрежи се изискват все повече видове електромери за показване на данни за мощността. Цифровата тръба и броячът не могат да отговорят на процеса на интелигентно захранване. LCD е основният режим на показване в съвременните електромери. В зависимост от сложността на съдържанието на дисплея, при разработването и дизайна ще се избират различни видове LCD.
3. Модул за съхранение на енергомер
Модулът за съхранение на енергомер се използва за съхраняване на параметри на измервателния уред, електроенергия и исторически данни. Често използваните устройства с памет са EEP чип, фероелектрически чипове и флаш памет. Тези три вида чипове с памет имат различни приложения в енергомера. Флаш паметта е вид флаш памет, която съхранява някои временни данни, данни за кривата на натоварване и пакети за надграждане на софтуера.
EEPROM е програмируема памет само за четене с възможност за изтриване в реално време, която позволява на потребителите да изтриват и препрограмират информация, съхранена в нея, или на устройството, или чрез специално предназначено устройство. Това прави EEPROM полезна в сценарии, където данните трябва да се променят и актуализират често. EEPROM може да се съхранява 1 милион пъти и се използва за съхраняване на данни за мощност, като например количество електроенергия в електромера. Времето за съхранение може да отговори на изискванията за време за съхранение на електромера през целия му жизнен цикъл, а цената е ниска.
Фероелектричният чип използва характеристика на фероелектричен материал, за да реализира висока скорост, ниска консумация на енергия, висока надеждност на съхранение на данни и логическа операция, време за съхранение от 1 милиард; данните няма да бъдат изпразнени след прекъсване на захранването, което прави фероелектричните чипове с висока плътност на съхранение, висока скорост и ниска консумация на енергия. Фероелектричните чипове се използват най-вече в електромери за съхранение на електроенергия и други енергийни данни, цената им е по-висока и се използват само в продукти, които изискват съхранение на високочестотни думи.
4, модул за вземане на проби от енергомер
Модулът за вземане на проби на ватчасовия електромер е отговорен за преобразуването на сигнала за голям ток и сигнала за голямо напрежение в сигнал за малък ток и сигнал за малко напрежение, за да улесни получаването на данни от ватчасовия електромер. Най-често използваните устройства за вземане на проби от ток сашънт, токов трансформатор, бобина Roche и др., вземането на проби от напрежение обикновено използва високопрецизно частично вземане на проби от съпротивление.
5, модул за измерване на енергиен електромер
Основната функция на измервателния модул е да завърши аналоговото събиране на данни за ток и напрежение и да преобразува аналоговия в цифров; Той може да бъде разделен на еднофазен измервателен модул и трифазен измервателен модул.
6. Модул за комуникация с електромер
Модулът за комуникация на енергомерите е основата за предаване на данни и взаимодействие между тях, основата за данни от интелигентни мрежи, интелигентност, фино научно управление и основата за развитието на Интернет на нещата за постигане на взаимодействие човек-компютър. В миналото липсващите комуникационни режими бяха предимно инфрачервени и RS485, но с развитието на комуникационните технологии и технологиите за Интернет на нещата, изборът на комуникационни режими на енергомерите се разшири, като се използват PLC, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS, NB-IoT и др. В зависимост от различните сценарии на приложение и предимствата и недостатъците на всеки комуникационен режим се избира комуникационният режим, подходящ за пазарното търсене.
7. Модул за управление на електромера
Модулът за управление на електромера може ефективно да контролира и управлява натоварването на мощността. Най-често срещаният начин е да се инсталира магнитно задържащо реле вътре в електромера. Чрез данни за мощността, схема за управление и команди в реално време, натоварването на мощността се управлява и контролира. Общите функции на електромера са включени в релето за изключване при свръхток и претоварване, за да се реализира контрол на натоварването и защита на линията; управление на времето според периода от време за управление на включването; при предплатена функция, кредитът не е достатъчен за изключване на релето; функцията за дистанционно управление се реализира чрез изпращане на команди в реално време.
8, модул за обработка на MCU на енергомер
MCU обработващият модул на ватчасовия измервател е мозъкът на ватчасовия измервател, който изчислява всякакви данни, трансформира и изпълнява всякакви инструкции и координира всеки модул, за да постигне функцията си.
Енергомерът е сложен електронен измервателен продукт, интегриращ множество области на електронните технологии, енергийните технологии, технологиите за измерване на мощност, комуникационните технологии, технологиите за показване, технологиите за съхранение и т.н. Необходимо е да се интегрират всеки функционален модул и всяка електронна технология, за да се образува цялостно цяло, за да се създаде стабилен, надежден и точен ватчасов измервател.
Време на публикуване: 28 май 2024 г.