Enligt energimätarens funktionsprincip kan den i princip delas in i 8 moduler: effektmodul, displaymodul, lagringsmodul, samplingsmodul, mätmodul, kommunikationsmodul, styrmodul och MUC-behandlingsmodul. Varje modul utför sina egna uppgifter via MCU-behandlingsmodulen för enhetlig integration och samordning, vilket sammanfogas till en helhet.
1. Energimätarens effektmodul
Effektmätarens effektmodul är energicentralen för effektmätarens normala drift. Effektmodulens huvudfunktion är att omvandla högspänningen på 220 V växelström till lågspänningslikströmförsörjning på 12 V/5 V/3,3 V, vilket ger strömförsörjningen för chipet och enheten i effektmätarens andra moduler. Det finns tre typer av effektmoduler som vanligtvis används: transformatorer, resistanskapacitans-nedreglerade nätaggregat och switchande nätaggregat.
Transformatortyp: AC 220-strömförsörjningen omvandlas till AC12V via transformatorn, och det erforderliga spänningsområdet uppnås vid likriktning, spänningsreducering och spänningsreglering. Låg effekt, hög stabilitet, lätt att utsättas för elektromagnetisk störning.
En resistanskapacitans-nedströmsförsörjning är en krets som använder den kapacitiva reaktansen som genereras av en kondensator under en viss frekvens av växelströmssignalen för att begränsa den maximala driftsströmmen. Liten storlek, låg kostnad, liten effekt, stor strömförbrukning.
Strömförsörjningen sker via kraftelektroniska brytare (såsom transistorer, MOS-transistorer, styrbara tyristorer etc.) via styrkretsen, så att de elektroniska brytarna periodiskt "på" och "av", vilket gör att de kraftelektroniska brytarna pulsmodulerar ingångsspänningen för att uppnå spänningsomvandling och justering av utspänningen samt automatisk spänningsreglering. Låg strömförbrukning, liten storlek, brett spänningsområde, högfrekventa störningar och högt pris.
Vid utveckling och design av energimätare, i enlighet med produktens funktionskrav, ärendets storlek, kostnadskontrollkrav, nationella och regionala policykrav för att bestämma vilken typ av strömförsörjning.
2. Energimätarens displaymodul
Energimätarens displaymodul används huvudsakligen för att läsa av strömförbrukning, och det finns många typer av displayer inklusive digitalrörsdisplayer, räknare och vanliga displayer.LCD-skärm, punktmatris-LCD, pekskärms-LCD, etc. De två visningsmetoderna, digitalt rör och räknare, kan bara visa elförbrukningen en gång. Med utvecklingen av smarta elnät krävs fler och fler typer av elmätare för att visa effektdata. Digitalt rör och räknare kan inte uppfylla den intelligenta elprocessen. LCD är det vanligaste visningsläget i nuvarande energimätare, och beroende på komplexiteten i visningsinnehållet kommer olika typer av LCD att väljas vid utveckling och design.
3. Energimätarens lagringsmodul
Energimätarens lagringsmodul används för att lagra mätarparametrar, el och historiska data. Vanligt förekommande minnesenheter är EEP-chip, ferroelektriska och flashchip. Dessa tre typer av minneschip har olika tillämpningar i energimätaren. Flash är en form av flashminne som lagrar tillfälliga data, belastningskurvedata och programvaruuppgraderingspaket.
Ett EEPROM är ett raderbart programmerbart skrivskyddat minne som gör det möjligt för användare att radera och omprogrammera information som lagras i det, antingen på enheten eller via en dedikerad enhet, vilket gör ett EEPROM användbart i scenarier där data behöver ändras och uppdateras ofta. EEPROM kan lagras 1 miljon gånger och används för att lagra effektdata, såsom elmängd, i energimätaren. Lagringstiderna kan uppfylla energimätarens krav på lagringstid under hela livscykeln, och priset är lågt.
Ferroelektriska chip använder egenskaper hos ferroelektriskt material för att uppnå hög hastighet, låg strömförbrukning, hög tillförlitlighet i datalagring och logisk drift, med lagringstider på 1 miljard; data töms inte efter strömavbrott, vilket gör ferroelektriska chip med hög lagringstäthet, snabb hastighet och låg energiförbrukning. Ferroelektriska chip används mestadels i energimätare för att lagra el och annan effektdata, priset är högre och används endast i produkter som behöver högfrekvent ordlagring.
4, provtagningsmodul för energimätare
Wattimmätarens samplingsmodul ansvarar för att omvandla den stora strömsignalen och den stora spänningssignalen till den lilla strömsignalen och den lilla spänningssignalen för att underlätta insamlingen av wattimmätaren. De vanligaste strömsamplingsenheterna ärshunt, strömtransformator, Roche-spole, etc., spänningsprovtagning använder vanligtvis högprecisionsresistanspartialspänningsprovtagning.
5, energimätningsmodul
Mätarmodulens huvudfunktion är att slutföra analog ström- och spänningsmätning och omvandla analog till digital; den kan delas in i enfasmätmodul och trefasmätmodul.
6. Kommunikationsmodul för energimätare
Kommunikationsmodulen för energimätare är grunden för dataöverföring och datainteraktion, grunden för smarta nätdata, intelligens, finvetenskaplig hantering och grunden för utvecklingen av sakernas internet för att uppnå människa-datorinteraktion. Tidigare saknades kommunikationslägen främst infraröd och RS485-kommunikation, men med utvecklingen av kommunikationsteknik och sakernas internet-teknik har valet av kommunikationslägen för energimätare blivit omfattande. PLC, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS, NB-IoT, etc. Beroende på de olika applikationsscenarierna och fördelarna och nackdelarna med varje kommunikationsläge väljs det kommunikationsläge som är lämpligt för marknadens efterfrågan.
7. Styrmodul för effektmätare
Effektmätarens styrmodul kan effektivt styra och hantera effektbelastningen. Det vanligaste sättet är att installera ett magnetiskt hållrelä inuti effektmätaren. Effektbelastningen hanteras och kontrolleras genom effektdata, kontrollschema och realtidskommandon. De vanliga funktionerna i energimätaren är överströms- och överbelastningsavstängningsreläet för att uppnå lastkontroll och ledningsskydd; Tidskontroll enligt tidsperioden för strömpåslagning; I förbetald funktion är krediten otillräcklig för att koppla bort reläet; Fjärrkontrollfunktionen realiseras genom att skicka kommandon i realtid.
8, energimätare MCU-behandlingsmodul
MCU-behandlingsmodulen i wattimmätaren är hjärnan i wattimmätaren, som beräknar alla typer av data, transformerar och utför alla typer av instruktioner och koordinerar varje modul för att uppnå funktionen.
En energimätare är en komplex elektronisk mätprodukt som integrerar flera områden inom elektronikteknik, kraftteknik, effektmätningsteknik, kommunikationsteknik, displayteknik, lagringsteknik och så vidare. Det är nödvändigt att integrera varje funktionsmodul och varje elektronisk teknik för att bilda en komplett helhet för att skapa en stabil, pålitlig och noggrann wattimmätare.
Publiceringstid: 28 maj 2024