8 Parça Elektrik Enerjisi Sayacı

Birelektrik enerjisi ölçerkilovatsaat metre veya elektrik sayacı olarak da bilinen, elektrik enerjisini ölçmek için kullanılan bir araçtır. Ölçü birimi derece veya kilovat saattir. Güç ve zamanın bir ürünüdür ve elektrik şirketlerinin faturalandırmasına temel teşkil ederek son kullanıcıların güç tüketimini ölçmek için kullanılabilir. Elektrik, insanların günlük yaşamlarında vazgeçilmez bir enerji kaynağıdır ve her evde elektrik enerji sayaçları bulunmaktadır. Ancak çoğu kullanıcı elektrik sayaçlarının çalışma prensiplerini, yapısını ve bileşenlerini bilmemektedir.

Çalışma tasarımı prensiplerine dayanarakelektrik enerjisi ölçerGenellikle sekiz modüle ayrılabilirler: güç kaynağı modülü, ekran modülü, depolama modülü, örnekleme modülü, ölçüm modülü, iletişim modülü, kontrol modülü ve MUC işleme modülü. Her modülün kendi işlevi vardır ve MUC işleme modülü tarafından koordine edilip entegre edilerek bir bütün oluşturulur.

1. Elektrik Enerjisi Sayacı Güç Kaynağı Modülü

Güç kaynağı modülüelektrik enerjisi ölçernormal çalışması için enerji merkezi görevi görür. Güç kaynağı modülünün ana işlevi, AC 220V'nin yüksek voltajını DC 12V/DC5V/DC3V'ye dönüştürmektir. Elektrik sayacı içerisindeki diğer modüllerin çiplerine ve cihazlarına 3V alçak gerilim gücü verilmektedir. Üç yaygın güç kaynağı modülü türü vardır: transformatör, direnç-kondansatör voltaj azaltma modülü ve anahtar güç kaynağı.

Transformatör tipi, AC 220V güç kaynağını AC12V'ye dönüştürür ve ardından gerekli voltaj aralığını elde etmek için düzeltme, voltaj düşürme ve stabilizasyon ile devam eder. Küçük bir güç kapasitesine ve yüksek stabiliteye sahiptir, ancak elektromanyetik parazitlerden kolayca etkilenir.

Direnç-kondansatör voltaj azaltıcı güç kaynağı devresi, maksimum çalışma akımını sınırlamak için AC sinyalinin belirli bir frekansında kapasitör tarafından üretilen kapasitif reaktansı kullanır. Boyutu küçüktür, maliyeti düşüktür, az güç tüketir ve yüksek düzeyde öz tüketime sahiptir.

Anahtarlamalı güç kaynağı, transistörler, MOS tüpleri, SCR'ler vb. gibi elektronik anahtarlama cihazlarını kullanır. Elektronik anahtarlama cihazlarını kontrol devreleri aracılığıyla periyodik olarak açıp kapatmak, giriş voltajını darbeler halinde modüle etmelerine olanak tanır, böylece voltaj dönüşümünü gerçekleştirir. aynı anda ayarlanabilir ve otomatik olarak stabilize edilmiş bir çıkış voltajı sağlar. Düşük güç tüketimine sahiptir, boyutu küçüktür, geniş bir voltaj stabilizasyon aralığına sahiptir, yüksek frekansta parazite maruz kalır ve daha yüksek bir fiyata sahiptir.

Elektrik enerjisi sayaçlarının geliştirilmesinde ve tasarımında, güç kaynağı tipinin seçimi, ürünün işlevsel gereksinimlerine, sayaç terminali kapak boyutuna, maliyet kontrol gereksinimlerine ve farklı bölge veya ülkelerin politika ve düzenlemelerine göre belirlenir.

2. Elektrik Enerjisi Sayacı Gösterge Modülü

Elektrik enerjisi sayacı ekran modülü öncelikle güç tüketimini okumak için kullanılır ve diğerleri arasında dijital tüpler, sayaçlar, standart LCD'ler, nokta matris LCD'ler ve dokunmatik LCD'ler gibi çeşitli görüntüleme seçenekleri sunar. Dijital tüp ve sayaçların görüntüleme yöntemleri elektrik tüketimini yalnızca tek yönlü gösterebilmektedir. Akıllı şebekenin gelişmesiyle birlikte elektrik enerjisi sayaçları, artan sayıda güç verisi ekranı gerektirir. Dijital tüpler ve sayaçlar modern güç zekasının taleplerini karşılayamıyor. Günümüzde elektrik enerji sayaçlarının öncelikli görüntüleme yöntemi LCD teknolojisidir. Sunulan bilginin karmaşıklığına bağlı olarak araştırma ve geliştirme sürecinde farklı LCD türleri seçilir.

3. Elektrik Enerjisi Sayacı Depolama Modülü

Elektrik enerjisi sayacı depolama modülü öncelikle sayaç parametrelerini, güç tüketimi geçmişini ve diğer ilgili bilgileri depolamak için kullanılır. Yaygın depolama aygıtları arasında EEPROM çipleri, ferroelektrik çipler ve flaş çipler bulunur. Bu üç tip çipin elektrik enerji sayaçlarında farklı uygulamaları vardır. Flash, geçici verileri, yük profili verilerini, yazılım yükseltme paketlerini vb. saklayan bir flash bellek türüdür.

EEPROM, kullanıcıların aygıtın kendisini veya özel aygıtları kullanarak içinde depolanan bilgileri silmesine ve yeniden programlamasına olanak tanıyan, elektriksel olarak silinebilir, programlanabilir, salt okunur bir bellektir. Bu, EEPROM'u verilerde sık sık değişiklik ve güncelleme gerektiren senaryolarda çok faydalı kılar. EEPROM 1 milyon bayta kadar bilgi depolayabilir ve elektrik enerjisi sayaçlarında güç tüketimini ve güçle ilgili diğer verileri depolamak için kullanılır. Mevcut depolama sayısı, bir elektrik sayacının tüm kullanım ömrü boyunca depolama gereksinimlerini karşılar ve makul fiyatlara sahiptir.

Ferroelektrik çipler, yüksek hızlı, düşük güçlü ve son derece güvenilir veri depolama ve mantıksal işlemler elde etmek için ferroelektrik malzemelerin özelliklerinden yararlanır. Bir milyar kat depolama kapasitesine sahiptirler. Elektrik kesintisinden sonra veriler silinmeyecek, bu da yüksek depolama yoğunluğu, yüksek hız ve düşük enerji tüketimi nedeniyle ferroelektrik çipleri avantajlı hale getiriyor. Ferroelektrik çipler öncelikle elektrik enerjisi sayaçlarında güç tüketimini ve diğer ilgili verileri depolamak için kullanılır. Fiyatları daha yüksektir ve yalnızca yüksek frekanslı depolama ihtiyacı gerektiren ürünlerde kullanılırlar.
 

4. Elektrik Enerjisi Sayacı Örnekleme Modülü

Elektrik enerjisi sayacı örnekleme modülü, elektrik enerjisi sayacının kolayca edinebilmesi için büyük akım sinyallerini ve büyük voltaj sinyallerini küçük akım sinyallerine ve küçük voltaj sinyallerine dönüştürmekten sorumludur. Yaygın akım örnekleme cihazları arasında şöntler, akım transformatörleri ve Rogowski bobinleri bulunur. Gerilim örneklemesi tipik olarak yüksek hassasiyetli bir direnç gerilim bölücü örnekleme yöntemi kullanılarak gerçekleştirilir.

5. Elektrik Enerjisi Sayacı Ölçüm Modülü

Elektrik enerjisi sayacı ölçüm modülü öncelikle analog akım ve gerilim sinyallerinin elde edilmesi ve bunların dijital sinyallere dönüştürülmesi için kullanılır. Tek fazlı ölçüm modülüne ve üç fazlı ölçüm modülüne ayrılabilir.

6. Elektrik Enerjisi Sayacı Haberleşme Modülü

Elektrik enerjisi sayacı İletişim Modülü, akıllı şebekenin bilimsel yönetimi, veri sayısallaştırma, zeka ve doğruluk için temel oluşturarak veri iletimi ve etkileşiminin temelini oluşturur. Aynı zamanda Nesnelerin İnterneti'nin geliştirilmesinde insan-bilgisayar etkileşimini mümkün kılmanın da temelini oluşturur. Geçmişte birincil iletişim araçları kızılötesi ve RS-485 iletişimiydi. İletişim teknolojisinin ve Nesnelerin İnternetinin (IoT) gelişmesiyle birlikte elektrik enerjisi sayaçlarının iletişim yöntemlerinin seçimi kapsamlı hale geldi. Bunlara PLC, RF, RS485, LoRa, ZigBee, GPRS, NB-IoT ve daha fazlası dahildir. Pazar taleplerini karşılamak için avantaj ve dezavantajlarının yanı sıra özel uygulama senaryolarına göre farklı iletişim yöntemleri seçilebilir.

7. Elektrik Enerjisi Sayacı Kontrol Modülü

Elektrik enerjisi sayacı kontrol modülü, elektrik yükünün etkin kontrolünü ve yönetimini sağlar. En yaygın yöntem elektrik sayacının içine manyetik kilitleme rölesi takmaktır. Elektrik yüklerinin kontrolü ve yönetimi, güç verileri, kontrol şemaları ve gücü açıp kapatmaya yönelik gerçek zamanlı komutlar kullanılarak gerçekleştirilebilir. Bir elektrik enerjisi sayacındaki ortak işlevler arasında, yükü kontrol etmek için röle bağlantısının kesilmesi yoluyla aşırı akım ve aşırı yük koruması, belirli zaman aralıklarında gücü açmak veya kapatmak için zamana dayalı kontrol, kontör ön ödemeli işlevsellikte yetersiz olduğunda röle bağlantısının kesilmesi ve üzerinden uzaktan kontrol yer alır. gerçek zamanlı komut iletimi.

8. Elektrik Enerjisi Ölçer MCU İşleme Modülü

Elektrik Enerjisi Ölçer'in MCU İşleme Modülü, elektrik enerjisi ölçerin beynidir. Çeşitli veri türleri üzerinde hesaplamalar yapar, çeşitli türdeki talimatları dönüştürür ve yürütür ve işlevleri başarılı bir şekilde uygulamak için çeşitli modülleri koordine eder.

Elektrik enerjisi ölçer, güç kaynağı teknolojisi, güç ölçüm teknolojisi, iletişim teknolojisi, ekran teknolojisi ve depolama teknolojisi dahil olmak üzere elektronik teknolojisinin çeşitli yönlerini içeren karmaşık bir elektronik ölçüm cihazıdır. İstikrarlı, güvenilir ve doğru bir elektrik sayacı oluşturmak için her işlevsel modülün ve elektronik teknolojinin eksiksiz bir ünite oluşturacak şekilde entegre edilmesi ve birleştirilmesi gerekir.