表計原理作用課件

三相電子式多功能電能表工作原理三相電子式有功電能表工作原理三相電子式多費(fèi)率電能表工作原理電流信號Ia、Ib、Ic經(jīng)過電流互感器，電壓信號Ua、Ub、Uc經(jīng)過電阻分壓分別送入AD計量芯片，通過計量芯片得到有功、無功、電壓、電流原始數(shù)據(jù)。然后微處理器按特定的算法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、補(bǔ)償算出電能、需量、功率等數(shù)據(jù)。同時微處理器根據(jù)設(shè)定的時區(qū)、時段、費(fèi)率實現(xiàn)多費(fèi)率計量。微處理器將最終處理的數(shù)據(jù)送存儲器保存，并可通過LCD顯示器進(jìn)行顯示。有功和無功電能脈沖可以通過發(fā)光二極管或測試脈沖輸出。所有電表內(nèi)部的數(shù)據(jù)都可以使用掌機(jī)或PC后臺通過RS485和紅外接口進(jìn)行讀取?，F(xiàn)在的電能表隨著市場需求的不斷提高和技術(shù)實力的不斷增加，其所需的功能和各項技術(shù)指標(biāo)也越來越多，越來越嚴(yán)格。三相多功能電能表的工作原理簡介：電流取樣原理分析電流互感器電流互感器次級引線ADE7758計量芯片電流取樣原理分析

原理：電流信號Ia、Ib、Ic經(jīng)過電流互感器（電流互感器的作用是將大電流轉(zhuǎn)換成小電流）的降低電流作用將幾安培或幾十安培的輸入電流轉(zhuǎn)換為只有幾毫安的電流，此電流從電流互感器的次級引線輸出經(jīng)過濾波電路（濾波電路作用是將電流信號中的干擾進(jìn)行隔離）后送至AD計量芯片。電流互感器參數(shù)含義A、適用電流規(guī)格范圍：如：10（40）A

“10”代表額定電流為10A，“40”代表最大電流為40A，若表計的電流規(guī)格為10(50)A則不能使用該規(guī)格的電流互感器，5(40)A則可以。B、內(nèi)阻：如：10Ω代表該互感器內(nèi)部線圈的電阻為10Ω。C、次級輸出電流（二次采樣）：如：10mA代表該電流互感器在額定電流輸入的情況下從次級輸出引線輸出供計量芯片采樣的電流為10mA。D、精度：如：0.1級代表該電流互感器將大電流轉(zhuǎn)換為小電流的誤差范圍為0.1mA。

一般來說，內(nèi)阻、輸出電流以及精度直接影響著表計的計量誤差，所以我們在選用時，不僅僅要看其電流規(guī)格，同時要留意其次級輸出電流、內(nèi)阻以及精度是否符合要求才能選用此電流互感器。另外有部分表計對于電流互感器的廠家還有著嚴(yán)格的要求，例如：DTS188

G型表計在各項參數(shù)相同的電流互感器中只能使用荊門鴻豐巍的，而不能選用無錫中電的。湖北的表計大部分都要求使用抗直流分量的深圳康定通的電流互感器。電壓取樣原理分析電壓互感器降壓特點(diǎn)：帶負(fù)載能力強(qiáng)，體積較大阻容降壓特點(diǎn)：帶負(fù)載能力弱，體積較小電壓取樣原理分析

原理：電壓信號Ub、Uc經(jīng)過電阻分壓或電壓互感器降壓，再經(jīng)過電感（電Ua、感作用是將干擾的波濾除），最后送至AD計量芯片。以下是電阻分壓電路原理圖。電感電壓互感器參數(shù)含義電壓互感器（主要為電表提供精確的交流電壓采樣信號）的選用注意事項：初級電壓應(yīng)同表計實際使用電壓規(guī)格相對應(yīng)（參比電壓）次級變比輸出要同設(shè)計文件相吻合，現(xiàn)在公司主要有兩種二次輸出：一種為0.77，另一種為0.24。電壓互感器又稱儀用變壓器，是一種電壓變換裝置。其工作原理、構(gòu)造和接線方式都與變壓器相同，主要區(qū)別在于電壓互感器容量很小，通常只有幾十VA或幾百VA，并且在大多數(shù)情況下，它的負(fù)載是恒定的高阻抗，相當(dāng)于變壓器在低負(fù)載下運(yùn)行，次級電壓基本上等于次級感應(yīng)電動勢值。因此用電壓互感器來間接測量電壓，能準(zhǔn)確反映高壓側(cè)的量值，保證測量精度。*不管電壓互感器初級電壓有多高，其次級額定電壓一般都是100V。這樣，與電壓互感器次級線圈相連的各種儀表和繼電器，都可以統(tǒng)一制造而實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。在理想的電壓互感器中，勵磁電流為零，線圈的阻抗也不計，這時初、次級電壓之比等于它們的匝數(shù)之比，相位也沒有偏移。但是在實際的電壓互感器中，由于勵磁電流的存在以及線圈阻抗的影響，總存在有電壓誤差和角誤差。根據(jù)電壓互感器的允許誤差范圍，可以把電壓互感器的準(zhǔn)確度分為0.2級、0.5級、1級和3級，這就是電壓互感器的準(zhǔn)確度等級。見表2。電壓互感器在每一準(zhǔn)確度等級都有其對應(yīng)的額定容量，因此同一個電壓互感器按照次級負(fù)載的大小，可以在不同的準(zhǔn)確度等級下工作。例如JDZJ－10型電壓互感器，在負(fù)載功率因數(shù)為0.8的情況下，準(zhǔn)確度等級為0.5級，其使用容量為50VA；準(zhǔn)確度等級為1級，其使用容量為80VA；3級時為200VA。如果不考慮準(zhǔn)確度等級，只滿足允許發(fā)熱條件，它的最大容量為400VA。電源管理模塊原理：電壓信號Ub、Uc經(jīng)過PTC保護(hù)器件，輸入變壓器，經(jīng)變壓器的降壓作用后分成2路，2路電壓經(jīng)過穩(wěn)壓管或穩(wěn)壓芯片的穩(wěn)壓作用分別為電表提供工作電源和485通訊提供電源。電源管理模塊為485通訊提供工作電源為電表提供工作電源計量部分計量電路主要通過對電壓、電流的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析運(yùn)算；得到有功、無功、電壓、電流原始數(shù)據(jù)。有功和無功電能脈沖可以通過發(fā)光二極管或測試脈沖輸出。所有電表內(nèi)部的數(shù)據(jù)都可以使用掌機(jī)或PC后臺通過RS485和紅外接口進(jìn)行讀取。

時鐘電路

作用：費(fèi)率計量，事件記錄的準(zhǔn)確性。要求準(zhǔn)確可靠。

顯示電路作用：是讀取數(shù)據(jù)的關(guān)鍵器件。

電池電路作用：保證時鐘的準(zhǔn)確和數(shù)據(jù)安全，要求安全穩(wěn)定。

存儲芯片特點(diǎn)：保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，不丟失。微處理器（單片機(jī)）

微處理器作用：整表運(yùn)行的管理，就象人的大腦。微處理器運(yùn)作原理：是整個電能表的核心管理部份，在CPU正常運(yùn)行時，CPU按照特定的算法對原始數(shù)據(jù)（計量電路通過對電壓、電流的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析運(yùn)算，得到有功、無功、電壓、電流原始數(shù)據(jù)。）進(jìn)行轉(zhuǎn)換、補(bǔ)償算出電能、需量、功率等數(shù)據(jù)。同時微處理器根據(jù)設(shè)定的時區(qū)、時段、費(fèi)率實現(xiàn)多費(fèi)率計量。微處理器將最終處理的數(shù)據(jù)送存儲器保存，并可通過LCD顯示器或LED數(shù)碼管顯示器等直觀的進(jìn)行顯示。顯示部分LCD或LED驅(qū)動芯片根據(jù)CPU傳送來的不同數(shù)據(jù)，通過驅(qū)動芯片產(chǎn)生不同的控制信號或電壓再根據(jù)不同的控制信號或電壓點(diǎn)亮液晶內(nèi)部相應(yīng)的筆段從而達(dá)到顯示不同數(shù)據(jù)的目的。公司目前常用的顯示驅(qū)動芯片主要有：BL55066PCF8576等

時鐘電路

作用：費(fèi)率計量，事件記錄的準(zhǔn)確性。要求準(zhǔn)確可靠。

顯示電路作用：是讀取數(shù)據(jù)的關(guān)鍵器件。

電池電路作用：保證時鐘的準(zhǔn)確和數(shù)據(jù)安全，要求安全穩(wěn)定。

存儲芯片特點(diǎn)：保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，不丟失。其他功能簡介時鐘芯片：產(chǎn)生電表的時間和日期，用于復(fù)費(fèi)率、事件記錄等；目前公司主要使用的時鐘芯片有：RX-8025SA、DS3231SN存儲芯片：存儲表計運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)，如電量、需量、表號等。并在表計掉電情況下保證數(shù)據(jù)的可靠保存。公司目前三相表計主要使用的產(chǎn)品有：24C64、24C512、24LC16B、AT45DB161、AT24C08N等。其他功能簡介紅外：將傳遞的信息通過紅外光的方式傳遞到接收的一方，由接收的一方將有用的信息提取出來并進(jìn)行處理。RS232、RS485：這是一種有線傳輸方式、通過電平轉(zhuǎn)換將數(shù)字信號通過高低電平進(jìn)行傳遞。其他功能簡介電力載波：將傳遞的信息調(diào)制成高頻信號后通過電力線進(jìn)行傳輸，節(jié)省了485布線的材料，直接通過供電的導(dǎo)線進(jìn)行傳輸信號，但是抗干擾能力較差是電力載波阻礙其發(fā)展的一大難題。電池功耗：檢測電表整個電路在停電情況下的耗電能力。

一般來說，我們的表計上主要有兩類電池，一種是供時鐘、CPU在低功耗模式下工作的，這一種稱為時鐘電池，一般采用3.6V1000mAh的電池。另一種是供停電顯示或停電抄表使用的電池稱為停抄電池。一般采用一到兩節(jié)3V電池或三到四節(jié)1.2V電池來供電。這是根據(jù)表計開發(fā)平臺來選擇的。測試電池功耗就是測試電池輸出的電流大小。按照常規(guī)，我們的時鐘電池功耗一般都應(yīng)小于30μA。因為0.03mA的電流能夠使電池在停電狀態(tài)下供CPU1388天（約4年）工作。測試電流的方法是把萬用表串聯(lián)到電路中。