原创 电能表的多样性

2008-7-16 14:45 1154 2 2 分类: 工程师职场

电能表的多样性


电能表种类繁多。从总体结构上看,它们都包含电源、电压和电流变送器、计量引擎以及计量通信方式。根据所选择的通信方式,有些电能表还需要数据管理功能。每一种电能表都要根据目标价格和目标功能来选择所用的组件。

  交流电源和直流电源

  根据目标市场和所属地域的不同,交流(AC)输入电源也会有很大变化。110~240V(±20%)的电压变化范围和20A~80A的输入电流范围覆盖了世界各地的输配电标准。交流输入电源也因地区而不同。制造商为同一家电力公司供货时,也要提供对性能和成本经过优化设计适合不同电源的多种电能表。

  对直流(DC)输出稳压电源的要求会根据设计选择而不同。例如,对一个用于脉冲计度器的200mA电流的5V电源的要求与较低电流的12V电源明显不同。

  电压和电流变送器

  通过选择适当的电压和电流变送器,能够以最低的系统成本达到最高的精确度。电流互感器(CT)的匝数比和磁芯根据线性度、成本和直流性能目标而各不相同。电流互感器和分流电阻器之间的选择应取决于工时率、制造环境和目标应用。如果三相电能表使用光隔离器,则可采用分流电阻器。如果为了将电子器件成本降低到一定程度,可选择霍尔效应传感器代替电流互感器或分流电阻器。

  计量和计算引擎

  固态电子式电能表的电能计量和计算单元由模拟乘法器或带有模数转换器(ADC)前端的专用处理器完成。与采用两相感应转盘机械式电能表的设计相比,采用模拟乘法器的设计没有多大优势,而如果用带独立ADC的专用处理器来发挥固态电能表的性能优势,成本又会比较昂贵。因此,高集成度的ADE77xx系列电能计量集成电路是适合低成本应用的解决方案。

  数据接口和数据管理

  带有非易失性存储器和液晶显示(LCD)驱动器的低成本8位微控制器是用于液晶显示电能表的合理解决方案。当要求电能表能够处理远程抄表和控制时,也需要带非易失性存储器的8位微控制器。对于直接驱动电磁计数器的低成本电能表来说,电能表数据管理单元并不是必需的。

  数据通信

  无论手工抄表还是远程抄表都需要多种数据通信方式。选择何种通信方式决定了电能表的成本和销售市场。例如,脉冲计数器电能表的部署成本比较高,但印度国家电力公司用惯了这种电能表,因此在印度用得更加普遍。
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