电子式电度表知识

1、机械式电能表和电子式电能表比81一、工作原理:目痢使用的电能表有两种：一种是机械貳电能表Q称感应武电能表，一种是电子式电能表。 它们由于岀现的年代不一样，因而其工作原理啟然不同。#1拡式电能表的工作原理是：当电能表接人电路时，电压找圈利电谟线囲产生的騷通穿过岡盘， 这些甩通在时间和空间上不同相，分别在同盘上感应岀涡流,由于68通与涡流的相互作用而产生转动 力矩使囲盘转动，因磁鋼的制动作用，使IM盘的转速到达匀速运动,由于昭通与电路中的电压和电适 成正比例，使恻盘在其作用下以正比于负我电流的转速运动，関盘的转动经蚪杆传动到计度器，廿度 器的示数就是电路中实际所使用的电能。电子式电能表是近几年师着

2、电子工业的开展而出现的，它是利用电子电路/芯片来測量电能；用 分压电HI或电压互感器将电压信号变成可用于电子测量的小信号，用分说器或电浦互感器将电说信号 变成可用于电子測量的小信号，利用专用的电能测量茜片将变换好的电压、电潦信号进展模81或钦字 乗法，并对电能进展累计，然后输出關率与电能成正比的脉冲信号；脉冲信号驱动步进马达带Hitt 计度器显示，或送偸计算机ilBgffl展数码显示。二、电能表简单分类：电能表是专门用来测量电能累枳値的仪表，电力企业用以计量发电量，用电量、供电量、取耗电 量、第售电量等数值沟依戦于电能表。所以有人也把电能表比作电力工业鋪售产品的一杆杵。上面所说的机H貳电能表与

3、电子式电能表是按照电能表的构蔭原理进展分类的，也是最常用的分 类方法。除了逹种分类之外，电能表连可以按以下标准进展分类：1、按照所測不同电说种类可分为：I潼氏列交流式Ztto2、按照电能表的用途可分为：单相电能表、三相有功电能表、三相无功电能表、最大需量表、 夏费率电能表、損耗电能表。3、按电能表的接线方法不同可分为：直接接入衣、经互感器接入戏、经万用互感器接入氏；同 时也分为单相、三相三线和三相呱线等。4、按照电能表的等级划分为：普通有力电能表0.2或0.2S级、0.5或0.5S级、1.0级、2.0级， 普通无助电能表2.0级、3.0级。标准电能表分为（0.5级、0.2级、0.05级、0.0

4、2级、0.01级。三、HI植式电能表与电子式电能表的比抵UlUit电能表与电子述电能表谨生于不同的年代，原理也大不一样，为什么逹两种电能表还能并 存昵？这是由它们各自的优缺点所决定的。这两种电能表在性能上有什么样的优缺点呢？1、稳定性电子表因采用髙隐定性林料制作电冕采样元件，高质量的电路作运算处理元件，因Jt总体的檜定 性很好，用户在安装甫可以实现免调，工作中的调校周期也可以大大延长，从而节省了人工。机植表因采用HI植转动方式工作，摩擦力不隐定，因此檎定性与电子表相比显得较差，经运输后 准确度就可能更差，在安装之前必须重新调校。安装运行后的表由于上述原因，稳定HR会途浙变差。2、ttft电子表

5、电路中的A/D模钦变换器的耕度可达2-14以上，因此分辨力和髙，可以设it 0.5 级以上的髙楠度电能表。Hilt,电网管理中it量fii度可大大提髙，找!统计也可以更力准确。机植表由于采用磁路构造非找tt失真大，一致性差，因此要采用各种补偿机构，采用补偿机构2 瞬低了隐定性，也不利于生产使用中的调校，因此要生产Ifi度高的机械电能表的难度相当大。3、灵徼度电子表的电子线路本身灵敏度极髙，可比机械表髙一个数量级，而冃可UKWfO持逹种高灵敏 度0机植表的HI植摩擦阻力是原理性的问题，目前无法克制，特别是在0U专速OL HlM摩擦力接近静 态摩擦力，数値明显提髙，因而it量漏滑将增大，KWKI作

6、后尤其如此。4、践性动总围与廿童准爾度由于电子表的采样元件、A/D变换元件、放大电路等使得电子表的找性动态国较大， 适应性很强,特别适合于用电量变化大的地方,能保ji大小电SHit量祸度不变。HI植表的线性3）态围小，原因是非找性因素太乡，如小电邃低转速时受制干摩擦力上升、陋阻上 升等因素，大电邃时磁路容易产生陋路饱和，因此当用电量变化很大时廿量桁度将受到很大影响5、功耗由于电子表采用的CMOS元件,自身为耗很小，例如一只单相电子表的毎月功翩为0.30.5kWh。而机H表的功耗约为每月0.81kWh。不要小看了这0.5kWh左右的差异，对一个拥有几十Jj只 甚至上百JJ只电能表的大电网而言，这

7、个总数是十分庞大的，对电网的节能效果及电网的管理本钱影 响十分巨大。6、防窃电效果由于电子线路部在设计上很容易实现MH &种窃电行为助措施，因此电子表在肪窃电功能上要比 机植表强得多IC卡预付费电度表小知识1. 什么是IC卡预付费电度表？简单来说IC卡Sfl®电度表是以IC卡作为电能量值数据传输介质，在电度表电子武电度表或 机植式电度表中参加负荷腔嗣局部等助能模块，从而实现电量抄收111电量结算的智能里电度表。 管理售电系统包括用户信息管I!子系统、IC卡初始化系统、貌计什折子系貌和售电子系统。2. 近几年IC卡预付费电度表开展状态95年前，主要为电钏肚IC卡，以93C46和

8、24C01为主IC卡为可擦写存帰芯片EEPROM或一 般存晞卡，IC卡存储方便、使用简单、价格廉价，平安性不髙，存在被破齡的可能性，用户以物业小 区为主。95年99年，主要为卡貳IC卡，以存储卡24C01皿逻辑加密卡4442、4428）为主，其中逻 弭加密卡4442、4428的平安性得到进一步提高,嵌茜片在存储区外增加了控Mi?«,在诉呵存储 区之前需要核对密网，只有密码正确，才能进展探作。用户从单纯物业小区扩展到电力折业管理甜门, 开场大规模普及使用98年至今，主要为金做级IC卡，以CP U卡CPU卡fDSAM模块为加密介质为主CPU卡嵌芯 片相当于一个特殊类型的单片机，部除了带有

9、控制器，存储器，时序腔制逻弭等外，还带有算法单元 和操作系统，存齢容量大，处理能力強，信息存晞平安等特性。率先在俱电局全面推广，并在、等城 市开场推广。IC卡预付费电度表为电力部门的收贾及抄表带来了机大的方便和收益，也为生产厂商带来了利 ffl;作为IC卡fj付贾电度表各生产厂家应充分借鉴该案件所带来的众名思考，枳极进展自我反思， 肪傲杜Si,枳板旳汰冋题产品，做到对企业自身负贡、对行业开展负责、对社会负贯！共同维护电度 表打业的安康开展!特点：1不需要人工抄表，有利于现代化管理。IC卡电表的使用肪止人工抄表上门收费给客户带来 的诸多不便,且历史剧电可以保存，便于客户查询。2充分表达了电力的商

10、品协性。实行先买电后用电，客户可以根据自己的实麻需要有方案地 购电、用电，不会因欠贯而发生滞纳金，增加不必要的开支。3解决了收贵难的冋趣。能很好地解决零散居民客户、临时用电客户、经常欠费客户的收贯 I'OoIC卡电表具有多种防窃电功能，启动电潼小、无漕动、宽负荷、低功耗，娱差曲找平直、长期运 fims定性好，外形美观、体枳小、重量轻、安装方便。准簡度髙：全电子式设it,置逍口专用芯片，桶度不受禎率、温度、电压，髙次谐波第响。 长寿命:采用SMT技术，优化的电路设计，整HI出后无需调整电路。功耗低：采用KJ1«设it,预购电量；IC卡传递数JE, 电次數等信息。降低电网线損。实

11、现数据回读，包括：tel读总电量，剌余电量，表累枳购电量，总啣储存表常数、初始H、用户住址、等信息。曲负荷报警断电、剰余电量报警,提醉用户及时购电。技术参数：采用长寿命基表，延荒使用周期DDSY-51-E单相IC卡預付贵集抄电能表技术分析龙电电气单相电子it预付贾电能表和单相电子it集抄电能表的报道,已在各神刊物上陆续见到，且有些 家已扯量生产。本文介鉛的产品将两种助能合二为一，而且在抗干扰方面提出了迪到的见解。一、前言目前，国生产的各种型号的单相预付贾电能表约有几十种，根本功能为：先买电后用电，剌余电 量为零时跳闸Bi电。但由于实現頂付贾后取消了毎月的抄表工作，电力局就无法知道用户毎月的实I

12、S 用电量，也就无法廿算其as,而找拗是电力管理部n的一項重要考核指标。单相集抄貳电能表是为了解决传辣抄表工作量大、易錯抄、漏抄而披廿的，但它对用户不交、x 交电费的很难处理。我们将两者的优点结合超来设it 了 DDSY51-E单相电子貳预付贾集抄电 能表。二、工作康理该表主要由两大功能模块组成图门：其一是信号呆样和电能it量局部图中虚裁所示。釆用 大现模专用集戒电路，将输人的电流、电压取样信号经过模瓠乘法器产生一个与输人功率成正比的电 压,再经iiV/F变換、分颐电路，借到一个与输人电能成正比的电能脉冲，其常数为1600imp/kWho 其二为数掘处理和控制局部，呆用专用掩膜（8处理器，完成

13、电能计度、数弼处理、IC卡操作、LED显 示、负荷控制及485接口通flU力能。三、主嬰功能介谿DDSY51-E塑电能表呆用一户一卡制。1需先持卡到供电局购电，然后将卡抽入电表，电表方能合闸供电。电表每隔30枚抑显示一次剌 余电量显示时间为2枚押。当剌余电量等于报普电量吋，电表跻|闸并显示“BEEP",提即用户购 电。当用户负荷ISjJg大允弁负荷时，LED显示“SUP"并跳闸，5分外后恢复I!电。当用户卡插人 时，电表将累计用电量、起负荷次数、剌余电量等信息阿耳至用户卡上。当用户持IC卡购电时，售 电系统将IC卡上的容读人廿算机数掘库。该表具有485通讯接口，便于集中抄表

14、和负荷监腔。四、可靠性分析装有器的电子产品其可靠11牯标通常牯两个方面，一是选取髙可靠性的元器件，采用合理 的生产工艺及老化工艺，保证产品在其预期的生金周期元器件的失效率満足技术指标；二是工作程序 尽可能不受干扰，即使受到干扰，®5b0器不会“死HI",存妆器的数据不錯、不丢。这两方面缺一 不可，尤其是后者，由于电表的外界第响量是BHlffl, 16HM1L其解决的方案是否正确也就难以确 从，往住要通过批量的试用，才能验证垓产品的抗干扰设计是否完善，这就给设计工作带来了相当大 的难度。下面就DDSY51-E电子式单fflRH®电能表的按干扰设计谈一谈我们的体会。3

15、电能表的岚处理器的工作容主要色括：对电能脉冲进展计数，对E2PR0MJS展渎写操作,上电、 下电的处理，IC卡容的渎取。干扰源主要以传导和辐射两种方式对锁处理器进展干扰，而且干折的强 度和时同都是随机的。我f果取了如下的軟硕件折干扰措施： 在电瀰变压器前装髙电感的共郭滤波器，配以吸收电容，有效地那制传导干扰； 采用公司的T17705A电源检測电路，该电路的特点是响应速度只有1 ms, nJU在干扰引起徵处 理器误动作之前，使徵处理器处于更位状态，将其“屏蔽"起来，侍干扰U去之后，徹业理器恢复正 常工作； PCB板采用大面枳屏蔽地可以有效地抑制帽射干扰； IC卡fOffi与徹处理器的连

16、接导找较名也较长，这就相当于有名根承受高腹信号的“天找"O 当干扰强烈，易引总錯误。为此，我们对IC卡是否JiA IC卡座给予判断。软件上果用数字滤液的方 式，皿止干扰信号启aiasbB器的读IC卡程序； O处理器具有置填件看门狗，肪止其“死机"；® Sift a器受干扰后，只要不“死机"，只要錯误的RAM数g不写人E2PR0M,重新启动后，徹 处理器将E2PR0M的数据调ARAMS可正确地工作最名丧失011度电量。为此我们对关键参数分 两处写人E2PR0M单元，写数据I6Q写入校騎尙方式，确保写入E2PR0 M的数据正确可靠。剰余电量 是写入E2PR0

17、M量频繁的个参数，也是最易受干折的变量，下面岸组说明剰余电量的软件处理U程。 剰余电量在E2PR0M中分两处轮流存赦，8011 余电量保存一次。存故方貳是：先写电量，再 耳校验码°为軌止在写时受干扰造成写人有錯误，电表在耳入后再读出比瓠与圳断，W » K耳电量正 确；假设判断岀写电量錯那么重复写3次，假设仍有錯，那么置錯误标志，继电器跳闸丄ED显示“EBAD" 表示E2PR0M坏。上电复位时，先分别读岀两f单元的剰余电量，校验比加，取出正确的值作为当前 的制余电量。写制余电量说程框图ffllH2o读剌余电量淡程框图如图3。经13以上诸坝措施，该产品电曲兼容性的髙顾

18、脉冲串试验，可iS 4000V上，电力局用户反映良好。 485通讯接口是具有较強折干扰能力的较长通讯西离总线通讯方式。但当几十台电能表网以 后，其抗髙压特别是抗番击产生的锁干扰的能力较差，经常发生485接口电路被浪浦电压击穿失效， 导致整个网无法通讯抄表的现象。DDSY51-E表选用置抗浪涌电压元件的485接口电路，折浪浦电压可达6000V以上。五、平安性分析用户到售电部门购电，IC卡所剧的电量直接与找挂詢，因此IC卡数折平安性、1!显得特别重要。 await的Hi密算法，将用户号、购电次数、剧电量三个参数均参密运算，一户一卡，互不通用。 ic卡是普通的卡，可以通11通用的读写器读其整卡的数掘

19、，但由于电能表和售电的计算机各有一套一 样的密钏，用户如将IC卡中的上述三个量改变，电表中的密尙就无法与售电系统的密码一致，电表 会擀此卡作为非用户卡而拒绝读人IC卡上的数松。我们在地电器触点之后设计了一彳、检測电路，当 徵处理器发岀缆电器合闸牯令之后，假设继电器合不上闸，LED显示“BAD”，提示地电器失效；假 设傲业理器发出姚闸牯令后，检测电路你有信号输出，那么说明姬电器坏了或有非正常用电现象短 路窃电，此时电表记录此状态的累计时同，然后通过IC卡回读到售电系统中，提呼电力局作相应的 处理。X、完卒语我f通过对单相电子式预付贾电能表5年多的艰辛的技术探累和实18,其中有成功的经历,也有 失

20、败的Silllo经改型，对该产品的用户需求、恨本原理、软哽件设廿等关建有了比扭深刻的 UiRo可以说DDSY51-E单相电子式IC卡预付贾电能表是一彳、比加成熟的产品电度表的原理及接线方法节选4、恨本电sifua定最大电运根本电迢是确定电度表有关特性的电说值，額定最大电谟是仪表能满足其制造标准规定的准确度 的最大电流值。Illi 5 20 A 1®表示电度表根本电流为5A,额定最大电潼为20A,对于三相电度表还应在前面乘 于相数,!m 3* 20 Ao5、参比电压指的是确定电度表有关特11的电压值对于三相三线电度表以相数乗以线电压表示，如3*380V对于三相四线电度表以相数乗以相电压

21、或找电压表示。如3P20V/380V二、机植氏三相四线电度表曲挟法1. 如果您的三HIHS电厦表是最右设有纟I色仪数框的，那黑色旗数IB的那是整数，只是在最右边 即个位数的“计敷IT的右边带有刻度,百逹个刻度就是小数点后的读数，如果是带有纟I色SSffi的， 那红色显示的就是小数。2. 如果您的表输出是不带电浦互感器的，那表上显示的滾数就是怵实麻用电的计量旗数，如果是it 量逞有互感58的，那要看互感器的規18 了,比方用的是100/5的互感器,那它的倍率为20即100除以5, 如果是200/5的即倍率为40,如果是500/5的那倍率就是100, lift类推把表上显示的读数,S乘灿个 倍率，

22、就是您实际使用的用电量，单位为KWh（千瓦时：度）。RP：实际用电量-实际读数"倍率。3. 互感器如果不只绕一匝，那么，实际用电量互感器倍率/互感器匝1T实际读数。匝数，指互感器 囲导裁条数,不指外B8 o三、一度电是多少关于一度电的冋題，举例说明，在用电口碑额定电压下，一彳、1000瓦房的用电器在便用上一个小时 1度电。例如1度电是1元技，朋么说，一个1000瓦的用电器使用上一彳、小时一个小时就花掉1 元技。（O, 一只电页煲，它的站牌上标1000W220V, «么迪只电页煲在家电上一个小时就花掉1元钱。四、机檢式单相电度表的接法1. 卑H!电度的构成及电路原理因卑皿有血

23、电度表简柿：单|电度表由接线端子、电逍找圈、电压线囲、廿量转盘、廿数器构成， 只要电说线圈通过电逍，同时电压找圈加有电压，转盘就受到电範力而转动。单!电度表共有5彳、接找端 子，其中有两个端子在表的部用连接片短接，所以，单柑电度表外接端子只有4个，即1、2、3、4号端 子。由于电度表的塑号不同，各类型的表在於討盖訓有4个端子的接我图。原理图如下A、直接入法如果负裁的功率在电度表允许的围，即说过电度表电说线囲的电浹不至于导致线圈烧毁，那么就可以 采用肓接接人法。頁接接入法：单!电度表共有4个接找端子，从左至右按1、2、3、4编号，如下列图接线一朋有两种，一种是1、3接进线，2、4接岀线；另一种是

24、1、2接2S, 3. 4接出线。无论何 种接法，!线火线恋须接入电表的电说线圈的端。由于有些电表的接线特殊，貝体的接找方法需要参 照接线竭子盖板上接线图去接。B、互感器接人法在用单Hl电度测量大电浹的用电量时，应使用电说互感感逋展电浦变换，电逍互慰器接电厦表的电说 裁圈，接袪有两种。(1)单梱电85 ft 1竭未斷开时的接法。由于表短接片没有斷开，所以互感器的K2 5S子制止接地，咖图2单«|电.度5和1端现接片已斷开时的接法。由干表粧接片已断开，所£1互感器的K2端子应该接地，同时电压找圈应垓接于电源两竭。如图五、机植氏三松四线制有DJ电厦表的常用接沫1、肓接接法如果负我的功率在电度表允许的围，那么就可以采用S接人法。2、经电逍互慰器接人法电度表測量大电逍的三柯电路的用电量时，因为线路逍过的电逍很大，M 300-500A,不可能采用頁 接接人法，应使用电浹互感器进展电说变换，為大的电渣变换成小的电说，即电度表能承受的电流，然后 再进展ii量,-般来说,电运互感咕咕的二次傅