目前,國(guó)內(nèi)智能電表從結(jié)構(gòu)上大致可分為機(jī)電一體式和全電子式兩大類(lèi)。機(jī)電一體式,即在原機(jī)械式電度表上附加一定的部件,使其既能完成所需功能,又能降低造價(jià)且易于安裝,一般而言其設(shè)計(jì)方案是在不破壞現(xiàn)行計(jì)量表原有物理結(jié)構(gòu),不改變其計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上加裝傳感裝置變成在機(jī)械計(jì)度的同時(shí)亦有電脈沖輸出的智能電表,全電子式則從計(jì)量到數(shù)據(jù)處理都采用以集成電路為核心的電子器件,從而取消了電表上長(zhǎng)期使用的機(jī)械部件,與機(jī)電一體化電度表相比具有電表體積減小,可靠性增加,更加精確,耗電量減少,并且生產(chǎn)工藝大大改善,不必只在原有意義上的專(zhuān)業(yè)電度表廠生產(chǎn)等優(yōu)越性,終會(huì)取代帶有機(jī)械部件的計(jì)量表。
智能電表的結(jié)構(gòu)分類(lèi)
1、機(jī)電一體式的電度表
類(lèi)機(jī)電結(jié)合的電度表,是在原有的機(jī)械表的基礎(chǔ)上,加裝電子式計(jì)數(shù)裝置和相應(yīng)的控制、通訊電路,或加上IC卡讀寫(xiě)接口以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)量計(jì)費(fèi)和控制;其基本結(jié)構(gòu)是在原有機(jī)械電度表的轉(zhuǎn)盤(pán)上打孔或涂(貼)上能吸收光線的材料。這類(lèi)電度表由于其計(jì)量原理沒(méi)有改動(dòng),其計(jì)量精度和特性與機(jī)械表完全一樣,而成本相對(duì)較高,其優(yōu)勢(shì)在于能充分利用現(xiàn)已安裝使用中的大量的機(jī)械電度表,且其計(jì)量原理為大眾所熟悉而容易接受。
另一類(lèi)機(jī)電結(jié)合的電度表則是采用電子式計(jì)量電路在獲得數(shù)字式脈沖信號(hào)后,通過(guò)微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)字碼轉(zhuǎn)輪得到電能計(jì)數(shù) 值,這種結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)潔可行的電子式電度表的方案,但遺憾的是其對(duì)計(jì)量電路的要求較高,即要求所有的表都按一個(gè)固定的比例將電能值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)數(shù)量的數(shù)字脈沖,才能按正確的速度驅(qū)動(dòng)微電機(jī)以轉(zhuǎn)動(dòng)字輪。這個(gè)比例就是所謂的電表常數(shù)(imp/kWh),由于電路中所用的決定脈沖速度的定時(shí)元件大都是參數(shù)離散性較大的阻容元件,為了保證電度表的計(jì)量精度和產(chǎn)品的一致性,就必須在生產(chǎn)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)元件的篩選和對(duì)半成品的調(diào)校,也就是說(shuō)要增加相應(yīng)的人力物力的投入并要延長(zhǎng)生產(chǎn)周期,從而使電度表的生產(chǎn)費(fèi)用和成本有所增加。另外這種結(jié)構(gòu)的電度表在數(shù)據(jù)收集和用戶(hù)繳費(fèi)方式上與老式的機(jī)械表沒(méi)什么區(qū)別,應(yīng)屬淘汰產(chǎn)品。
2、全電子式電度表
當(dāng)前電子式電能表對(duì)用戶(hù)用電采樣方式主要有兩種形式。一種是用互感器采樣,另一種為直接采樣。采用互感器采樣即利用電壓互感器和電流互感器分別來(lái)采集用戶(hù)的電壓信號(hào)和電流信號(hào);直接采樣則是用熱穩(wěn)定性高的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)來(lái)取得電壓信號(hào),而用電阻溫度系數(shù)非常小的錳銅片進(jìn) 行電流直接采樣。采用互感器采樣,在起動(dòng)電流、線性范圍、功耗和精度等指標(biāo)皆不如直接采樣,尤其是小電流時(shí)更為突出。 例如:額定電流為20A時(shí),直接采樣的啟動(dòng)電流為20mA,互感器采樣的啟動(dòng)電流為40 mA。又如:采用專(zhuān)用的錳銅片進(jìn)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,由于激磁電存在,若不采取補(bǔ)償措施,互感器本身誤 差就可能超過(guò)5%。利用互感器采樣的的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性較強(qiáng),線路簡(jiǎn)單,成本低。
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