Podľa princípu fungovania merača energie ho možno v podstate rozdeliť na 8 modulov: napájací modul, zobrazovací modul, pamäťový modul, modul odberu vzoriek, merací modul, komunikačný modul, riadiaci modul a modul spracovania MCU. Každý modul plní svoje vlastné úlohy prostredníctvom modulu spracovania MCU pre jednotnú integráciu a koordináciu, čím sa spája do celku.
1. Napájací modul elektromeru
Napájací modul elektromera je energetickým centrom pre normálnu prevádzku elektromera. Hlavnou funkciou napájacieho modulu je prevádzať vysoké napätie striedavého prúdu 220 V na nízkonapäťový jednosmerný zdroj napájania DC 12\DC 5 V\DC 3,3 V, ktorý zabezpečuje pracovné napájanie pre čip a zariadenia ostatných modulov elektromera. Bežne sa používajú tri typy napájacích modulov: transformátory, odporovo-kapacitné redukcie a spínané zdroje.
Typ transformátora: Napájanie AC 220 sa premieňa na AC 12V cez transformátor a požadovaný rozsah napätia sa dosahuje usmerňovaním, znižovaním napätia a reguláciou napätia. Nízky výkon, vysoká stabilita, ľahké elektromagnetické rušenie.
Znižujúci napájací zdroj s odporom a kapacitou je obvod, ktorý využíva kapacitnú reaktanciu generovanú kondenzátorom pri určitej frekvencii striedavého signálu na obmedzenie maximálneho prevádzkového prúdu. Malá veľkosť, nízke náklady, malý výkon, veľká spotreba energie.
Spínaný zdroj napájania sa dodáva cez výkonové elektronické spínacie zariadenia (ako sú tranzistory, MOS tranzistory, ovládateľné tyristory atď.) cez riadiaci obvod, takže elektronické spínacie zariadenia sa periodicky „zapínajú“ a „vypínajú“, takže výkonové elektronické spínacie zariadenia pulzne modulujú vstupné napätie, čím sa dosiahne konverzia napätia a je možné nastaviť výstupné napätie a funguje automatická regulácia napätia. Nízka spotreba energie, malé rozmery, široký rozsah napätia, odolnosť voči vysokofrekvenčnému rušeniu, vysoká cena.
Pri vývoji a návrhu meračov energie sa typ zdroja napájania určuje podľa požiadaviek na funkciu produktu, veľkosti puzdra, požiadaviek na kontrolu nákladov a požiadaviek národnej a regionálnej politiky.
2. Modul displeja merača energie
Modul displeja merača energie sa používa hlavne na odčítanie spotreby energie a existuje mnoho typov displejov vrátane digitálnej trubice, počítadla, bežného displeja...LCD, bodový LCD, dotykový LCD atď. Dva spôsoby zobrazenia, digitálna trubica a počítadlo, môžu zobrazovať iba jednu spotrebu elektriny. S rozvojom inteligentných sietí je potrebných stále viac a viac typov elektromerov na zobrazenie údajov o spotrebe energie. Digitálna trubica a počítadlo už nedokážu splniť požiadavky inteligentných sietí. LCD je v súčasnosti hlavným spôsobom zobrazenia v elektromeroch a v závislosti od zložitosti zobrazovaného obsahu sa pri vývoji a návrhu zvolia rôzne typy LCD.
3. Modul úložiska merača energie
Pamäťový modul elektromera sa používa na ukladanie parametrov elektromera, elektriny a historických údajov. Bežne používané pamäťové zariadenia sú EEP čip, feroelektrické čipy a flash čipy. Tieto tri druhy pamäťových čipov majú v elektromeroch rôzne využitie. Flash je forma flash pamäte, ktorá ukladá niektoré dočasné údaje, údaje o krivke zaťaženia a balíky na aktualizáciu softvéru.
EEPROM je programovateľná pamäť typu „read-only“ s možnosťou okamžitého vymazania, ktorá umožňuje používateľom vymazať a preprogramovať informácie uložené v nej buď v zariadení, alebo prostredníctvom vyhradeného zariadenia, vďaka čomu je EEPROM užitočná v situáciách, keď je potrebné údaje často upravovať a aktualizovať. EEPROM je možné uložiť miliónkrát a používa sa na ukladanie údajov o spotrebe energie, ako je napríklad množstvo elektriny v elektromere. Doba ukladania môže spĺňať požiadavky na dobu ukladania elektromera počas celého jeho životného cyklu a cena je nízka.
Feroelektrický čip využíva charakteristiku feroelektrického materiálu na dosiahnutie vysokej rýchlosti, nízkej spotreby energie, vysokej spoľahlivosti ukladania údajov a logickej operácie s dobou ukladania 1 miliardy; Dáta sa po výpadku napájania nevyprázdnia, čo robí feroelektrické čipy s vysokou hustotou úložiska, vysokou rýchlosťou a nízkou spotrebou energie. Feroelektrické čipy sa väčšinou používajú v meračoch energie na ukladanie elektriny a iných údajov o energii, majú vyššiu cenu a používajú sa iba v produktoch, ktoré vyžadujú vysokofrekvenčné ukladanie slov.
4, modul odberu vzoriek merača energie
Vzorkovací modul watthodinového merača je zodpovedný za prevod signálu veľkého prúdu a signálu veľkého napätia na signál malého prúdu a signál malého napätia, aby sa uľahčilo získanie údajov watthodinovým meračom. Bežne používané zariadenia na vzorkovanie prúdu súskrat, prúdový transformátor, Rocheova cievka atď., vzorkovanie napätia zvyčajne využíva vysoko presný odber čiastočného napätia s odporom.
5, modul merania energie
Hlavnou funkciou meracieho modulu je dokončenie analógového zberu prúdu a napätia a prevod analógového signálu na digitálny; možno ho rozdeliť na jednofázový merací modul a trojfázový merací modul.
6. Komunikačný modul merača energie
Komunikačný modul merača energie je základom prenosu dát a dátovej interakcie, základom dát inteligentnej siete, inteligencie, jemného vedeckého riadenia a základom rozvoja internetu vecí na dosiahnutie interakcie medzi človekom a počítačom. V minulosti chýbal komunikačný režim najmä prostredníctvom infračerveného žiarenia a komunikácie RS485. S rozvojom komunikačných technológií a technológie internetu vecí sa výber komunikačných režimov merača energie rozšíril, vrátane PLC, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS, NB-IoT atď. Podľa rôznych aplikačných scenárov a výhod a nevýhod každého komunikačného režimu sa vyberá komunikačný režim vhodný pre dopyt na trhu.
7. Riadiaci modul merača spotreby energie
Riadiaci modul elektromera dokáže efektívne riadiť a spravovať záťaž. Bežným spôsobom je inštalácia magnetického pridržiavacieho relé do elektromera. Záťaž je riadená a regulovaná prostredníctvom údajov o výkone, riadiacej schémy a príkazov v reálnom čase. Bežné funkcie elektromera sú zakomponované do relé na odpojenie proti nadprúdu a preťaženiu, ktoré realizuje riadenie záťaže a ochranu vedenia; časové riadenie podľa časového intervalu do zapnutia; v predplatenej funkcii nie je kredit dostatočný na odpojenie relé; funkcia diaľkového ovládania sa realizuje odosielaním príkazov v reálnom čase.
8, modul spracovania MCU merača energie
Modul spracovania MCU watthodinového merača je mozgom watthodinového merača, ktorý vypočítava všetky druhy údajov, transformuje a vykonáva všetky druhy inštrukcií a koordinuje každý modul na dosiahnutie funkcie.
Merač energie je komplexný elektronický merací produkt, ktorý integruje viacero oblastí elektronickej technológie, energetickej technológie, technológie merania energie, komunikačnej technológie, zobrazovacej technológie, technológie ukladania energie atď. Je potrebné integrovať každý funkčný modul a každú elektronickú technológiu do jedného celku, aby sa vytvoril stabilný, spoľahlivý a presný watthodinový merač.
Čas uverejnenia: 28. mája 2024