Energiaarvesti tööpõhimõtte kohaselt saab selle jagada kaheksaks mooduliks: toitemoodul, kuvamoodul, salvestusmoodul, proovivõtumoodul, mõõtemoodul, sidemoodul, juhtmoodul ja MUC töötlusmoodul. Iga moodul täidab oma ülesandeid MCU töötlusmooduli abil, et tagada ühtne integreerimine ja koordineerimine ning tervikuks liimimine.
1. Energiaarvesti toitemoodul
Võimsusmõõturi toitemoodul on võimsusmõõturi normaalse töö energiakeskus. Toitemooduli peamine ülesanne on muundada 220 V vahelduvpinge kõrgepingeks (AC) DC12 \ DC5 V \ DC3,3 V madalpinge toiteallikaks, mis tagab töötoite võimsusmõõturi teiste moodulite kiibile ja seadmele. Tavaliselt kasutatakse kolme tüüpi toitemooduleid: trafod, takistus-mahtuvus-alandustoiteallikad ja lülitustoiteallikad.
Trafo tüüp: AC 220 toiteallikas muundatakse trafo abil AC 12V-ks ning vajalik pingevahemik saavutatakse alaldamise, pinge vähendamise ja pinge reguleerimise abil. Madal energiatarve, kõrge stabiilsus, kergesti talutav elektromagnetilisi häireid.
Takistuse-mahtuvusastmega toiteallikas on vooluring, mis kasutab teatud sagedusel vahelduvvoolu signaali all kondensaatori tekitatud mahtuvuslikku reaktantsi maksimaalse töövoolu piiramiseks. Väike suurus, madal hind, väike võimsus, suur energiatarve.
Lülitustoiteallikas toimub elektriliste lülitusseadmete (nt transistoride, MOS-transistoride, juhitavate türistoride jne) kaudu juhtimisahela kaudu, mis võimaldab elektroonilisi lülitusseadmeid perioodiliselt sisse ja välja lülitada. Elektrilised lülitusseadmed saavad sisendpinget impulssmodulatsiooni teel muundada ja väljundpinget reguleerida ning pinget automaatselt reguleerida. Madal energiatarve, väike suurus, lai pingevahemik, kõrgsageduslikud häired ja kõrge hind.
Energiaarvestite väljatöötamisel ja projekteerimisel tuleb vastavalt toote funktsionaalsuse nõuetele, korpuse suurusele, kulude kontrolli nõuetele ning riiklikele ja piirkondlikele poliitikanõuetele määrata kindlaks toiteallika tüüp.
2. Energiaarvesti näidikumoodul
Energiaarvesti ekraanimoodulit kasutatakse peamiselt energiatarbimise lugemiseks ja ekraane on mitut tüüpi, sealhulgas digitaaltoru, loendur, tavalineLCD-ekraan, punktmaatriks-LCD, puutetundlik LCD jne. Digitaalne elektronkiir ja loendur kuvavad kahte meetodit ainult ühe elektritarbimise kuvamiseks. Nutikate võrkude arenguga on üha rohkem elektriarvestite tüüpe vaja võimsusandmete kuvamiseks. Digitaalne elektronkiir ja loendur ei suuda enam intelligentse energiatoite protsessile vastata. LCD on praeguste energiaarvestite peamine kuvamisrežiim. Vastavalt kuvatava sisu keerukusele valitakse arenduses ja disainis erinevat tüüpi LCD-ekraane.
3. Energiaarvesti salvestusmoodul
Energiaarvesti salvestusmoodulit kasutatakse arvesti parameetrite, elektrienergia ja ajalooliste andmete salvestamiseks. Tavaliselt kasutatavad mäluseadmed on EEP-kiip, ferroelektriline kiip ja välkmälukiip. Neil kolmel mälukiibil on energiaarvestis erinevad rakendused. Välkmälu on välkmälu vorm, mis salvestab ajutisi andmeid, koormuskõvera andmeid ja tarkvarauuenduspakette.
EEPROM on reaalajas kustutatav programmeeritav püsimälu, mis võimaldab kasutajatel kustutada ja ümber programmeerida selles salvestatud teavet kas seadmes endas või spetsiaalse seadme kaudu, muutes EEPROM-i kasulikuks olukordades, kus andmeid on vaja sageli muuta ja värskendada. EEPROM-i saab salvestada miljon korda ja seda kasutatakse energiaandmete, näiteks elektrienergia koguse salvestamiseks energiamõõturis. Salvestusajad võivad vastata energiamõõturi salvestusaja nõuetele kogu elutsükli jooksul ja hind on madal.
Ferroelektriline kiip kasutab ferroelektrilise materjali omadusi, et saavutada kiire, väike energiatarve, kõrge töökindlus ja loogiline toimimine, salvestusaeg kuni 1 miljard; andmed ei tühjene ka pärast voolukatkestust, mis teeb ferroelektrilistest kiipidest suure salvestustiheduse, kiire kiiruse ja väikese energiatarbimise. Ferroelektrilisi kiipe kasutatakse enamasti energiamõõturites elektri ja muude võimsusandmete salvestamiseks, hind on kõrgem ja neid kasutatakse ainult toodetes, millel peavad olema kõrgsageduslikud sõnasalvestusnõuded.
4, energiaarvesti proovivõtumoodul
Vatt-tunnimõõturi valimimoodul vastutab suure voolusignaali ja suure pingesignaali teisendamise eest väikeseks voolusignaaliks ja väikeseks pingesignaaliks, et hõlbustada vatt-tunnimõõturi andmete omandamist. Tavaliselt kasutatavad voolu valimiseadmed onšunt, voolutrafo, Roche'i mähis jne, pingeproovivõtt kasutab tavaliselt suure täpsusega takistuslikku osapingeproovivõttu.
5, energiamõõturi mõõtmise moodul
Arvesti mõõtemooduli peamine ülesanne on analoogvoolu ja -pinge mõõtmine ning analoogsignaali digitaalsignaaliks teisendamine; selle saab jagada ühefaasiliseks mõõtemooduliks ja kolmefaasiliseks mõõtemooduliks.
6. Energiaarvesti sidemoodul
Energiamõõturi sidemoodul on andmeedastuse ja -interaktsiooni alus, nutivõrgu andmete, intelligentsuse, peene teadusliku juhtimise ja asjade interneti arendamise alus inimese ja arvuti interaktsiooni saavutamiseks. Varem oli sidevahendi puuduseks peamiselt infrapuna- ja RS485-side, kuid sidetehnoloogia ja asjade interneti tehnoloogia arenguga on energiamõõturi sidevahendi valik muutunud laiaks, sealhulgas PLC, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS, NB-IoT jne. Vastavalt erinevatele rakendusstsenaariumidele ning iga sidevahendi eelistele ja puudustele valitakse turu nõudlusele sobiv sidevahend.
7. Võimsusmõõturi juhtmoodul
Võimsusmõõturi juhtmoodul suudab tõhusalt koormust juhtida ja hallata. Levinud viis on paigaldada võimsusmõõturi sisse magnetiline hoiderelee. Võimsuskoormust hallatakse ja juhitakse võimsusandmete, juhtimisskeemi ja reaalajas käskluste abil. Energiamõõturi tavalisteks funktsioonideks on ülekoormuse ja ülekoormuse lahtiühendamise relee koormuse juhtimiseks ja liinikaitseks; ajaline juhtimine vastavalt sisselülitamise ajale; ettemakstud funktsioonis ei ole krediit relee lahtiühendamiseks piisav; kaugjuhtimisfunktsioon realiseeritakse reaalajas käskluste saatmise teel.
8, energiaarvesti MCU töötlusmoodul
Vatt-tunniarvesti MCU töötlusmoodul on vatt-tunniarvesti aju, mis arvutab igasuguseid andmeid, teisendab ja täidab igasuguseid juhiseid ning koordineerib iga mooduli tööd funktsiooni saavutamiseks.
Energiaarvesti on keerukas elektrooniline mõõtetoode, mis ühendab endas mitmeid elektroonikatehnoloogia, energiatehnoloogia, energiamõõtmise tehnoloogia, kommunikatsioonitehnoloogia, kuvatehnoloogia, salvestustehnoloogia jne valdkondi. Stabiilse, usaldusväärse ja täpse vatt-tunniarvesti loomiseks on vaja integreerida iga funktsionaalne moodul ja iga elektrooniline tehnoloogia terviklikuks tervikuks.
Postituse aeg: 28. mai 2024