I henhold til energimålerens arbeidsprinsipp kan den i hovedsak deles inn i 8 moduler: strømmodul, displaymodul, lagringsmodul, prøvetakingsmodul, målemodul, kommunikasjonsmodul, kontrollmodul og MUC-prosesseringsmodul. Hver modul utfører sine egne oppgaver via MCU-prosesseringsmodulen for enhetlig integrering og koordinering, og limes sammen til en helhet.
1. Strømmodul til energimåler
Strømmodulen til strømmåleren er energisenteret for normal drift av strømmåleren. Hovedfunksjonen til strømmodulen er å konvertere høyspenningen på AC 220V til en lavspennings likestrømforsyning på DC12\DC5V\DC3.3V, som gir driftsstrømforsyningen til brikken og enheten til de andre modulene i strømmåleren. Det finnes tre typer strømmoduler som vanligvis brukes: transformatorer, motstands-kapasitans nedtrappingsstrømforsyninger og svitsjende strømforsyninger.
Transformatortype: AC 220 strømforsyningen konverteres til AC12V gjennom transformatoren, og det nødvendige spenningsområdet oppnås i likerettering, spenningsreduksjon og spenningsregulering. Lavt strømforbruk, høy stabilitet, lett for elektromagnetisk interferens.
En motstands-kapasitans nedtrappingsstrømforsyning er en krets som bruker den kapasitive reaktansen generert av en kondensator under en viss frekvens av AC-signalet for å begrense den maksimale driftsstrømmen. Liten størrelse, lav kostnad, liten effekt, stort strømforbruk.
Brytestrømforsyningen skjer gjennom kraftelektroniske brytere (som transistorer, MOS-transistorer, styrbare tyristorer, etc.) og styres via kontrollkretsen, slik at de elektroniske bryterne periodisk "på" og "av", slik at kraftelektroniske brytere pulsmodulerer inngangsspenningen for å oppnå spenningsomforming og justering av utgangsspenningen samt automatisk spenningsregulering. Lavt strømforbruk, liten størrelse, bredt spenningsområde, høyfrekvent interferens, høy pris.
I utvikling og design av energimålere, i henhold til produktets funksjonskrav, størrelsen på saken, kostnadskontrollkrav, nasjonale og regionale politiske krav for å bestemme hvilken type strømforsyning.
2. Energimålerdisplaymodul
Energimålerens displaymodul brukes hovedsakelig til å lese strømforbruk, og det finnes mange typer displayer, inkludert digitalrør, teller og vanligLCD-skjerm, punktmatrise-LCD, berørings-LCD, osv. De to visningsmetodene, digitalt rør og teller, kan bare vise strømforbruket én gang. Med utviklingen av smartnett kreves det stadig flere typer strømmålere for å vise strømdata. Digitalt rør og teller kan ikke lenger oppfylle prosessen med intelligent strømforsyning. LCD er den vanlige visningsmodusen i dagens energimålere, og i henhold til kompleksiteten til visningsinnholdet vil man velge forskjellige typer LCD under utvikling og design.
3. Energimålerlagringsmodul
Energimålerens lagringsmodul brukes til å lagre målerparametere, strøm og historiske data. Vanlig brukte minneenheter er EEP-brikke, ferroelektrisk og flash-brikke. Disse tre typene minnebrikker har forskjellige bruksområder i energimåleren. Flash er en form for flashminne som lagrer midlertidige data, lastkurvedata og programvareoppgraderingspakker.
En EEPROM er et programmerbart, lesebeskyttet minne som lar brukere slette og omprogrammere informasjon som er lagret i det, enten på enheten eller via en dedikert enhet. Dette gjør en EEPROM nyttig i scenarier der data må endres og oppdateres ofte. EEPROM kan lagres 1 million ganger og brukes til å lagre strømdata, for eksempel strømmengde, i energimåleren. Lagringstiden kan oppfylle kravene til lagringstid for energimåleren gjennom hele livssyklusen, og prisen er lav.
Ferroelektriske brikker bruker egenskaper ved ferroelektrisk materiale for å oppnå høyhastighets datalagring, lavt strømforbruk, høy pålitelighet og logisk drift, med en lagringstid på 1 milliard; dataene tømmes ikke etter strømbrudd, noe som gir ferroelektriske brikker høy lagringstetthet, rask hastighet og lavt energiforbruk. Ferroelektriske brikker brukes hovedsakelig i energimålere for å lagre strøm og andre strømdata, prisen er høyere, og de brukes kun i produkter som krever høyfrekvente ordlagringskrav.
4, prøvetakingsmodul for energimåler
Watt-timemålerens samplingsmodul er ansvarlig for å konvertere det store strømsignalet og det store spenningssignalet til det lille strømsignalet og det lille spenningssignalet for å forenkle innsamlingen av watt-timemåleren. De vanlige strømsamplingsenhetene ershunt, strømtransformator, Roche-spole, etc., spenningsprøvetaking bruker vanligvis partiell spenningsprøvetaking med høy presisjonsmotstand.
5, målemodul for energimåler
Hovedfunksjonen til målemodulen er å fullføre analog strøm- og spenningsinnsamling, og konvertere analog til digital; den kan deles inn i enfase målemodul og trefase målemodul.
6. Kommunikasjonsmodul for energimåler
Kommunikasjonsmodulen for energimålere er grunnlaget for dataoverføring og datainteraksjon, grunnlaget for smart grid-data, intelligens, finvitenskapelig styring og grunnlaget for utviklingen av tingenes internett for å oppnå menneske-maskin-interaksjon. Tidligere var mangelen på kommunikasjonsmodus hovedsakelig infrarød og RS485-kommunikasjon, men med utviklingen av kommunikasjonsteknologi og tingenes internett-teknologi har valget av kommunikasjonsmodus for energimålere blitt omfattende. PLC, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS, NB-IoT, etc. I henhold til de ulike applikasjonsscenariene og fordelene og ulempene ved hver kommunikasjonsmodus velges kommunikasjonsmodusen som er egnet for markedets etterspørsel.
7. Kontrollmodul for effektmåler
Kontrollmodulen for effektmåleren kan kontrollere og administrere effektbelastningen effektivt. Den vanlige måten er å installere et magnetisk holderelé inne i effektmåleren. Effektbelastningen styres og kontrolleres gjennom effektdata, kontrollskjema og sanntidskommandoer. De vanlige funksjonene i energimåleren er nedfelt i overstrøms- og overbelastningsfrakoblingsreléet for å oppnå lastkontroll og linjebeskyttelse; tidskontroll i henhold til tidsperioden for å slå på; i forhåndsbetaltfunksjonen er det ikke nok kreditt til å koble fra reléet; fjernkontrollfunksjonen realiseres ved å sende kommandoer i sanntid.
8, prosesseringsmodul for energimåler MCU
MCU-prosesseringsmodulen til watt-timemåleren er hjernen i watt-timemåleren, som beregner alle slags data, transformerer og utfører alle slags instruksjoner, og koordinerer hver modul for å oppnå funksjonen.
Energimålere er et komplekst elektronisk måleprodukt som integrerer flere felt innen elektronisk teknologi, kraftteknologi, effektmålingsteknologi, kommunikasjonsteknologi, displayteknologi, lagringsteknologi og så videre. Det er nødvendig å integrere hver funksjonsmodul og hver elektronisk teknologi for å danne en komplett helhet for å gi opphav til en stabil, pålitelig og nøyaktig watt-timemåler.
Publisert: 28. mai 2024