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电子式电能表的工作原理与结构分类

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2015-07-28 04:25:34

电子式电能表的工作原理与结构分类

电子式电能表是在数字功率表的基础上发展起来的,它采用乘法器实现对功率的测量,其工作原理如图1所示。

被测高电压u、大电流i经电压变换器和电流变换器转换后送至乘法器M,乘法器M完成电压和电流瞬时值相乘,输出一个与—段时间内的平均功率成正比的直流电压U0,后再利用电压/频率转换器,U0被转换成相应的脉冲频率f0,即得到f0正比于平均功率,将该频率分频,并通过一段时间内计数器的计数,显示出相应的电能。

电子式电能表的工作原理

图1 全电子式电能表的工作原理

由电子式电能表的测量原理,得出电子计量模块从结构功能上的三个部分:

1、电压、电流输入回路

负责将被测功率的电压和电流分别通过分压器和互感器变换为适合于电子式电能表乘法器所需要的小电压送至乘法器。

2、乘法器

乘法器是用来完成两个电量(如电压、电流)相乘运算的器件。

由全电子式电能表工作原理可以看出,乘法器是全电子式电能表的核心,它的准确度直接影响着电能表的准确度。

根据所采用乘法器的不同,可以将全电子式电能表做进—步划分。

乘法器主要有模拟乘法器和数字乘法器两大类。模拟乘法器又有晶体管阵列平方乘法器、热偶乘法器、对数—反对数型乘法器、可变跨导型乘法器、双斜积分乘法器、霍尔效应乘法器、时分割乘法器等多种。

数字乘法器则是以微处理器为核心,采用A/D转换器将电压和电流进行数字化相乘。

3、变换器也称电压—频率转换电路

因乘法器输出的是一个模拟量(直流电压),用电压表(数字式表)测量这个电压,用功率单位(W或KW)表示的测量结果就是功率值。

测量电能则需将这个电压转换成相应的脉冲数,在一段时间内所累计的脉冲数,才是要测的电能量。

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