Berdasarkan prinsip desain kerja meteran energi, pada dasarnya dapat dibagi menjadi 8 modul: modul daya, modul tampilan, modul penyimpanan, modul pengambilan sampel, modul pengukuran, modul komunikasi, modul kontrol, dan modul pemrosesan MUC. Setiap modul menjalankan tugasnya masing-masing melalui modul pemrosesan MCU untuk integrasi dan koordinasi terpadu, yang menyatu menjadi satu kesatuan.
1. Modul daya meteran energi
Modul daya pada meteran daya merupakan pusat energi untuk pengoperasian normal meteran daya. Fungsi utama modul daya adalah mengubah tegangan tinggi AC 220V menjadi tegangan rendah DC 12V/DC5V/DC3,3V, yang menyediakan daya kerja untuk chip dan perangkat modul meteran daya lainnya. Ada tiga jenis modul daya yang umum digunakan: transformator, penurun resistansi-kapasitansi, dan catu daya switching.
Tipe transformator: Catu daya AC 220 diubah menjadi AC 12V melalui transformator, dan rentang tegangan yang dibutuhkan tercapai melalui penyearahan, penurunan tegangan, dan pengaturan tegangan. Daya rendah, stabilitas tinggi, dan mudah mengalami interferensi elektromagnetik.
Catu daya step-down resistansi-kapasitansi adalah rangkaian yang menggunakan reaktansi kapasitif yang dihasilkan oleh kapasitor pada frekuensi sinyal AC tertentu untuk membatasi arus operasi maksimum. Ukurannya kecil, biaya rendah, daya rendah, dan konsumsi daya besar.
Catu daya switching dioperasikan melalui rangkaian kontrol melalui perangkat switching elektronika daya (seperti transistor, transistor MOS, thyristor terkendali, dll.). Perangkat switching elektronika daya ini secara berkala "hidup" dan "mati". Modulasi pulsa tegangan input pada perangkat switching elektronika daya memungkinkan konversi tegangan dan penyesuaian tegangan output, serta fungsi pengaturan tegangan otomatis. Konsumsi daya rendah, ukuran kecil, rentang tegangan lebar, interferensi frekuensi tinggi, dan harga terjangkau.
Dalam pengembangan dan desain meteran energi, sesuai dengan persyaratan fungsi produk, ukuran casing, persyaratan pengendalian biaya, persyaratan kebijakan nasional dan regional untuk menentukan jenis catu daya.
2. Modul tampilan meteran energi
Modul tampilan meteran energi terutama digunakan untuk membaca konsumsi daya, dan ada banyak jenis tampilan termasuk tabung digital, penghitung, biasaLayar LCDLCD dot matrix, LCD sentuh, dll. Dua metode tampilan, tabung digital dan penghitung, hanya dapat menampilkan konsumsi listrik secara tunggal. Seiring perkembangan jaringan pintar, semakin banyak jenis meteran listrik yang dibutuhkan untuk menampilkan data daya. Tabung digital dan penghitung tidak dapat memenuhi proses daya cerdas. LCD merupakan mode tampilan utama pada meteran energi saat ini. Berbagai jenis LCD akan dipilih berdasarkan kompleksitas konten tampilan dalam pengembangan dan desain.
3. Modul penyimpanan meteran energi
Modul penyimpanan meteran energi digunakan untuk menyimpan parameter meteran, listrik, dan data historis. Perangkat memori yang umum digunakan adalah chip EEP, feroelektrik, dan chip flash. Ketiga jenis chip memori ini memiliki aplikasi yang berbeda dalam meteran energi. Flash adalah jenis memori flash yang menyimpan beberapa data sementara, data kurva beban, dan paket pemutakhiran perangkat lunak.
EEPROM adalah memori baca-saja yang dapat dihapus dan diprogram secara langsung yang memungkinkan pengguna untuk menghapus dan memprogram ulang informasi yang tersimpan di dalamnya, baik di perangkat maupun melalui perangkat khusus. Hal ini menjadikan EEPROM berguna dalam skenario di mana data perlu dimodifikasi dan diperbarui secara berkala. EEPROM dapat disimpan hingga 1 juta kali dan digunakan untuk menyimpan data daya seperti kuantitas listrik pada meteran energi. Waktu penyimpanannya dapat memenuhi persyaratan waktu penyimpanan meteran energi di seluruh siklus hidupnya, dan harganya pun terjangkau.
Chip feroelektrik menggunakan karakteristik material feroelektrik untuk mewujudkan penyimpanan data berkecepatan tinggi, konsumsi daya rendah, dan keandalan tinggi, serta operasi logis dengan waktu penyimpanan hingga 1 miliar; data tidak akan hilang setelah listrik padam, sehingga chip feroelektrik memiliki kepadatan penyimpanan tinggi, kecepatan tinggi, dan konsumsi energi rendah. Chip feroelektrik banyak digunakan dalam meteran energi untuk menyimpan listrik dan data daya lainnya. Harganya lebih tinggi, dan hanya digunakan pada produk yang membutuhkan penyimpanan kata frekuensi tinggi.
4, modul pengambilan sampel meteran energi
Modul pengambilan sampel pada meter watt-jam berfungsi untuk mengubah sinyal arus besar dan sinyal tegangan besar menjadi sinyal arus kecil dan sinyal tegangan kecil untuk memudahkan akuisisi meter watt-jam. Perangkat pengambilan sampel arus yang umum digunakan adalahmelangsir, transformator arus, Kumparan Roche, dll., pengambilan sampel tegangan biasanya mengadopsi pengambilan sampel tegangan parsial resistansi presisi tinggi.
5, modul pengukuran meteran energi
Fungsi utama modul pengukuran meter adalah untuk menyelesaikan akuisisi arus dan tegangan analog, dan mengubah analog menjadi digital; Dapat dibagi menjadi modul pengukuran satu fase dan modul pengukuran tiga fase.
6. Modul komunikasi meteran energi
Modul komunikasi meteran energi merupakan basis transmisi dan interaksi data, basis data jaringan pintar, kecerdasan buatan, manajemen ilmiah yang canggih, dan basis pengembangan Internet of Things (IoT) untuk mencapai interaksi manusia-komputer. Sebelumnya, mode komunikasi yang umum digunakan adalah inframerah dan komunikasi RS485. Seiring perkembangan teknologi komunikasi dan Internet of Things, pilihan mode komunikasi meteran energi semakin luas, seperti PLC, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS, NB-IoT, dan sebagainya. Berdasarkan berbagai skenario aplikasi dan kelebihan serta kekurangan masing-masing mode komunikasi, dipilihlah mode komunikasi yang sesuai dengan kebutuhan pasar.
7. Modul kontrol pengukur daya
Modul kontrol meteran daya dapat mengontrol dan mengelola beban daya secara efektif. Cara yang umum adalah dengan memasang relai penahan magnetik di dalam meteran daya. Melalui data daya, skema kontrol, dan perintah waktu nyata (real-time), beban daya dikelola dan dikendalikan. Fungsi umum pada meteran energi diwujudkan dalam relai pemutus arus lebih dan beban lebih untuk mewujudkan kontrol beban dan proteksi jaringan; Kontrol waktu sesuai dengan periode waktu hingga kontrol daya menyala; Pada fungsi prabayar, pulsa tidak cukup untuk memutus relai; Fungsi kendali jarak jauh diwujudkan dengan mengirimkan perintah secara waktu nyata (real-time).
8, modul pemrosesan MCU meteran energi
Modul pemrosesan MCU dari meteran watt-jam adalah otak dari meteran watt-jam, yang menghitung semua jenis data, mengubah dan mengeksekusi semua jenis instruksi, dan mengoordinasikan setiap modul untuk mencapai fungsi.
Meteran energi adalah produk pengukuran elektronik yang kompleks, yang mengintegrasikan berbagai bidang teknologi elektronik, teknologi daya, teknologi pengukuran daya, teknologi komunikasi, teknologi tampilan, teknologi penyimpanan, dan sebagainya. Integrasi setiap modul fungsional dan teknologi elektronik diperlukan untuk membentuk satu kesatuan yang utuh guna menghasilkan meteran watt-jam yang stabil, andal, dan akurat.
Waktu posting: 28 Mei 2024