智能電表主要是由電子元器件構(gòu)成,其工作原理是通過對(duì)用戶供電電壓和電流的實(shí)時(shí)采樣,采用專用的電表集成電路,對(duì)采樣電壓和電流信號(hào)進(jìn)行處理,轉(zhuǎn)換成與電能成正比的脈沖輸出,最后通過單片機(jī)進(jìn)行處理、控制,把脈沖顯示為用電量并輸出。通常把智能電表計(jì)量一度電時(shí)A/D轉(zhuǎn)換器所發(fā)出的脈沖個(gè)數(shù)稱之為脈沖常數(shù),對(duì)于智能電表來說,這是一個(gè)重要的常數(shù),因?yàn)锳/D轉(zhuǎn)換器在單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)出脈沖個(gè)數(shù)的多少,將直接決定著該表計(jì)量的準(zhǔn)確度。
目前智能電表大多數(shù)采用一戶一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)原則,但也有些廠家生產(chǎn)的多用戶集中式智能電表采用多戶公用一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器,這樣對(duì)電能的計(jì)量只能采用分時(shí)排隊(duì)進(jìn)行,會(huì)造成計(jì)量準(zhǔn)確度的下降。
智能電表的采樣方式
當(dāng)前電子式電能表對(duì)用戶用電采樣方式主要有兩種形式,一種是用互感器采樣,一種是直接采樣。
采用互感器采樣是用電壓互感器和電流互感器分別采集用戶的電壓信號(hào)和電流信號(hào);而直接采樣是用熱穩(wěn)定性高的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)來取得電壓信號(hào),用電阻溫度系數(shù)小的錳銅片進(jìn)行電流直接采樣。
采用互感器采樣,在啟動(dòng)電流、線性范圍、功耗和精度等方面都不如直接采樣,尤其是當(dāng)電流值很小的時(shí)候?;ジ衅鞑蓸拥膬?yōu)點(diǎn)是抗干擾性較強(qiáng),線路簡單,成本比較低。比如,采用專用的錳銅片經(jīng)行直接電流采樣的全電子電能表誤差可調(diào)整到+0.5%,而采用電流互感器采樣,若不采取補(bǔ)償措施,互感器本身誤差可能超過5%。
智能電表的工作特點(diǎn)
智能電表不只采用了電子集成電路的設(shè)計(jì),再加上具有遠(yuǎn)傳通信功能,可以與電腦聯(lián)網(wǎng)并采用預(yù)付費(fèi)抄表管理系統(tǒng)進(jìn)行控制,因此與感應(yīng)式電表相比,智能電表不管在性能還是操作功能上都具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。
1、功能:智能電表由于采用了電子表技術(shù),可以通過相關(guān)的通信協(xié)議與計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),通過編程軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制管理。因此智能電表不僅有體積小的特點(diǎn),還具有了遠(yuǎn)傳控制、復(fù)費(fèi)率、識(shí)別惡性負(fù)載、反竊電、預(yù)付費(fèi)用電等功能,而且可以通過對(duì)軟件控制中不同參數(shù)的修改,來滿足對(duì)控制功能的不同要求,而這些功能對(duì)于傳統(tǒng)的感應(yīng)式電表來說都是很難或不可能實(shí)現(xiàn)的。
2、功耗:由于智能電表采用電子元件設(shè)計(jì)方式,因此每只電表的功耗僅有0.6w~0.7w左右,對(duì)于多用戶集中式的智能電表,其平均到每戶的功率則更小。而一般每只感應(yīng)式電表的功耗為1.7w左右。
3、過載、工頻范圍:智能電表的過載倍數(shù)一般能達(dá)到6~8倍,有較寬的量程。目前8~10倍率的表成正為越來越多用戶的選擇,有的甚至可以達(dá)到20倍率的寬量程。工作頻率也較寬,在40HZ~1000HZ范圍。而感應(yīng)式電表的過載倍數(shù)一般僅為4倍,且工作頻率范圍僅為45~55HZ之間。
4、精度:就電表的誤差范圍而言,2.0級(jí)電子式電能表在5%~400%標(biāo)定電流范圍內(nèi)測(cè)量的誤差為±2%,目前普遍應(yīng)用的都是精確等級(jí)為1.0級(jí),誤差更小。感應(yīng)式電表的誤差范圍則為+0.86%~-5.7%,而且由于機(jī)械磨損這種無法克服的缺陷,導(dǎo)致感應(yīng)式電能表越走越慢,最終誤差越來越大。國家電網(wǎng)曾對(duì)感應(yīng)式電表進(jìn)行抽查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)50%以上的感應(yīng)式電表在用了5年以后,其誤差就超過了允許的范圍。