發(fā)表時(shí)間:2015-07-15 14:55:00 瀏覽量: 19561 次
全電子式電能表是在數(shù)字功率表的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它采用乘法器實(shí)現(xiàn)對(duì)電功率的測(cè)量。與機(jī)電脈沖電子式電能表相比,全電子式電能表的測(cè)量機(jī)構(gòu)發(fā)生了根本性的改變。它改用乘法器來代替感應(yīng)式的測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)電工率的測(cè)量,因此損耗小、壽命長。本文主要介紹全電子式電表的結(jié)構(gòu)和工作原理。
結(jié)構(gòu):盡管各種全電子式電能表的具體結(jié)構(gòu)不相同,但其測(cè)量組件的結(jié)構(gòu)及所實(shí)現(xiàn)的功能是一致的。全電子式電能表的主要結(jié)構(gòu)部件有輸入級(jí)、乘法器、電壓/頻率轉(zhuǎn)換器及分頻器、計(jì)數(shù)器等組成,下圖所示為它的主要結(jié)構(gòu)部件及各自工作過程示意方框圖。
(全電子式電能表主要部件及各自工作過程示意方框圖)
(1)輸入級(jí)
輸入級(jí)的功能是通過電壓變換器和電流變換器將被測(cè)電網(wǎng)的高電壓、大電流轉(zhuǎn)換為低電壓、小電流并進(jìn)行采樣,再將采樣所得到的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成與被測(cè)量成線性比例變化的數(shù)字信號(hào)后,送給乘法器(M)。
(2)乘法器
乘法器的功能是完成電壓和電流瞬時(shí)值相乘,再將其轉(zhuǎn)換成能反映有功或無功功率大小的數(shù)字信號(hào),即輸出一個(gè)與該段時(shí)間內(nèi)的平均功率成正比例的直流電壓Uo,然后再將此信號(hào)輸入給電壓/頻率轉(zhuǎn)換器(U/f)。
(3)電壓/頻率轉(zhuǎn)換器
在各種模擬乘法器的輸出端接以數(shù)字電壓表,便構(gòu)成一臺(tái)電子式功率表。若要測(cè)量電能,則需要將乘法器的輸出電壓首先進(jìn)行U/f(電壓/頻率)轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成頻率正比于該電壓的脈沖串,即得到頻率fo正比于皮牛肝菌功率信號(hào),再將其信號(hào)送至分頻器、計(jì)數(shù)器或微機(jī)處理器進(jìn)行處理達(dá)到相應(yīng)的電能量的數(shù)值信號(hào),即用戶實(shí)際消耗電能數(shù)值(信號(hào))。
(4)分頻器、計(jì)數(shù)器
分頻器和計(jì)數(shù)器的功能是將由電壓/頻率轉(zhuǎn)換器送來的正比于平均功率的脈沖頻率fo信號(hào)進(jìn)行分頻,并驅(qū)動(dòng)附有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)度器進(jìn)行電能累加或轉(zhuǎn)換成液晶顯示出相應(yīng)的電能量的數(shù)值。
全電子式電能表的工作原理是:被測(cè)量的高電壓與大電流經(jīng)電壓變換器和電流變換器后送至乘法器,乘法器完成電壓和電流瞬時(shí)值相乘,輸出一個(gè)與該段時(shí)間內(nèi)的平均功率成正比的直流電壓Uo給電壓/頻率轉(zhuǎn)換器U/f轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖頻率fo,即得到的脈沖頻率正比于前面的平均功率。并輸出給分頻器和計(jì)數(shù)器,將該頻率分頻,并通過一段時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù),同時(shí) 顯示出負(fù)載相應(yīng)消耗的電能。