電能表的多樣性

電能表的多樣性


電能表種類繁多。從總體結(jié)構(gòu)上看，它們都包含電源、電壓和電流變送器、計(jì)量引擎以及計(jì)量通信方式。根據(jù)所選擇的通信方式，有些電能表還需要數(shù)據(jù)管理功能。每一種電能表都要根據(jù)目標(biāo)價(jià)格和目標(biāo)功能來選擇所用的組件。

交流電源和直流電源

　　根據(jù)目標(biāo)市場和所屬地域的不同，交流(AC)輸入電源也會有很大變化。110～240V(±20%)的電壓變化范圍和20A～80A的輸入電流范圍覆蓋了世界各地的輸配電標(biāo)準(zhǔn)。交流輸入電源也因地區(qū)而不同。制造商為同一家電力公司供貨時(shí)，也要提供對性能和成本經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)適合不同電源的多種電能表。

　　對直流(DC)輸出穩(wěn)壓電源的要求會根據(jù)設(shè)計(jì)選擇而不同。例如，對一個用于脈沖計(jì)度器的200mA電流的5V電源的要求與較低電流的12V電源明顯不同。

電壓和電流變送器

　　通過選擇適當(dāng)?shù)碾妷汉碗娏髯兯推鳎軌蛞宰畹偷南到y(tǒng)成本達(dá)到最高的精確度。電流互感器(CT)的匝數(shù)比和磁芯根據(jù)線性度、成本和直流性能目標(biāo)而各不相同。電流互感器和分流電阻器之間的選擇應(yīng)取決于工時(shí)率、制造環(huán)境和目標(biāo)應(yīng)用。如果三相電能表使用光隔離器，則可采用分流電阻器。如果為了將電子器件成本降低到一定程度，可選擇霍爾效應(yīng)傳感器代替電流互感器或分流電阻器。

計(jì)量和計(jì)算引擎

　　固態(tài)電子式電能表的電能計(jì)量和計(jì)算單元由模擬乘法器或帶有模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)前端的專用處理器完成。與采用兩相感應(yīng)轉(zhuǎn)盤機(jī)械式電能表的設(shè)計(jì)相比，采用模擬乘法器的設(shè)計(jì)沒有多大優(yōu)勢，而如果用帶獨(dú)立ADC的專用處理器來發(fā)揮固態(tài)電能表的性能優(yōu)勢，成本又會比較昂貴。因此，高集成度的ADE77xx系列電能計(jì)量集成電路是適合低成本應(yīng)用的解決方案。

數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)管理

　　帶有非易失性存儲器和液晶顯示(LCD)驅(qū)動器的低成本8位微控制器是用于液晶顯示電能表的合理解決方案。當(dāng)要求電能表能夠處理遠(yuǎn)程抄表和控制時(shí)，也需要帶非易失性存儲器的8位微控制器。對于直接驅(qū)動電磁計(jì)數(shù)器的低成本電能表來說，電能表數(shù)據(jù)管理單元并不是必需的。

數(shù)據(jù)通信

　　無論手工抄表還是遠(yuǎn)程抄表都需要多種數(shù)據(jù)通信方式。選擇何種通信方式?jīng)Q定了電能表的成本和銷售市場。例如，脈沖計(jì)數(shù)器電能表的部署成本比較高，但印度國家電力公司用慣了這種電能表，因此在印度用得更加普遍。