第三章电子式电能表的结构和工作原理
单相电子式电能表原理
单相电子式电能表原理
单相电子式电能表是一种用于测量单相电力消耗的电器设备，其工作原理基于电压和电流的测量。
该电能表使用了一对电压线圈和一对电流线圈，分别用于测量输入电路中的电压和电流。
当待测电路通电时，输入电流将通过电流线圈，而输入电压将通过电压线圈。
电流线圈和电压线圈各自将产生相应的磁场。
为了测量电能，电流线圈和电压线圈之间通过一个电流、电压倍数调整器和一个共安装的显示和计算装置连接在一起。
电压线圈的输出电压经过倍数调整器进行放大或缩小，以匹配电压线圈传感器的灵敏度。
同样地，电流线圈的输出电压经过倍数调整器也进行同样的放大或缩小操作。
在电压线圈和电流线圈的输出电压已经调整完成后，它们将进入显示和计算装置。
该装置通过将电压和电流乘以相应的倍数，然后将它们相乘，从而计算出电能的消耗。
该结果将通过数字显示屏显示出来，以供用户查看。
总体来说，单相电子式电能表通过测量电压和电流，然后将其作为输入送入显示和计算装置，以计算出电能的消耗。
这种电能表具有精确度高和稳定性好等特点，被广泛应用于家庭和工业领域中。
电子式电能表的工作原理及AD7755的简介
电子式电能表的工作原理及AD7755的简介电子式电能表的工作原理为：由分压器完成电压取样，由取样电阻完成电流取样，取样后的电压、电流信号由乘法器转换为功率信号，经V/F变换后，输出的脉冲信号推动计数器工作，如果是智能电表，则将脉冲信号输入单片机系统进行处理。
要完成上述功能，就要采用专用的电功率测量芯片，其中最常用的AD7755就是一种高精度的电功率测量芯片，其内部的乘法器是数字型乘法器。
AD7755的功能框图见图 1，引脚见图2。
它输出的脉冲信号可以直接驱动计数器的步进电机。
AD7755的性能测试电路见图3。
其中V1P、V1N为电流传感器的模拟输入端，V2P、V2N为电压传感器的模拟输入端。
按图中SCF、S1、SO的接法，CF输出频率是F1和F2的16倍。
图1 AD7755内部框图图2AD7755引脚排列图3 AD7755性能测试电路图4 AD7755信号处理框图AD7755的信号处理框图见图4。
两个ADC分别对来自CH1（交流电流取样）和CH2（交流电压取样）的电压信号进行数字化，这两个ADC都是16位的数模转换器。
电流通道内的高通滤波器（HPF）滤掉电流信号中的直流分量，从而消除了曲于电流或电压失调所造成的有功功率计算上的误差。
瞬时功率由电压信号和电流信号直接相乘得到，通过低通滤波器（LPF）得到有功功率。
再经电压一频率转换，引脚F1和F2以较低频率形式输出有功功率平均值，此脉冲推动计数器计数，引脚CF以较高频率形式输出有功功率瞬时值，用于仪表校验，由于其输出频率高，便于进行处理，因此本文利用CF输出的脉冲信号作为测量信号。
AD7755在电子电度表电路中的应用AD7755是一种高准确度电能测量集成电路。
AD7755只在ADC和基准源中使用模拟电路，其它信号处理（如相乘和滤波）都使用了数字电路，这使AD7755在恶劣的环境条件下仍能保持极高的准确度和长期的稳定性。
AD7755有24脚DIP和SSOP两种封装。
20.电能表(电能表结构和工作原理)
电子式电能表与感应式电能表相 比主要优点有哪些？
▪ 测量精度高、频带宽、过载能力强、功率 小，由于可将测量值（脉冲）输出，故可 进行远方测量。此外，引入单片微机后， 可实现功能拓展，制成多功能和智能电能 表等。
什么是多功能电能表？
▪ 根据电力行业标准DL∕T614-1997对电子式 多功能电能表的定义：“凡是由测量单元 和数据处理单元等组成，除计量有功、无 功电能外，还具有分时、测量需量等两种 以上功能，并能显示、存储和输出数据的 电能表”。
电能表基础知识
电能计量的基本概念
▪ 随着国民经济的发展和人民生活水平的持续提高，电能已 得到越来越广泛的运用。电能有别于其它产品，首先它是 看不见、摸不着的，在使用的过程中无法直接通过人的感 观器官确定量的多少，必须通过专用的设备进行测量。这 种专门用于测量电能量的设备叫电能计量装置，既电能计 量的专用设备叫电能计量装置；其次电能不能存储，电力 企业的生产和销售是同时完成的，等用户使用后再测量是 无法测量的。所以在电能的生产、传输和使用中，电力部 门装设了大量的电能计量装置，以正确、及时了解各环节 中电能的数量。这些数据不仅是电力系统内部进行生产安 排调度的依据，还关系着国计民生和千家万户，尤其在如 今的社会主义市场经济条件下，更需要依法测量，保证测 量数值的准确、公正，以保护国家、电力用户和电力部门 的经济利益。如何对电能进行测量？又如何能够保证测量 的准确公正？这是一门复杂的学科，我们称它为电能计量。
▪ 精密级：0.01、0.05级，主要作为校验普通等级电能表的校验基准。
3按用途分：
▪
1）有功电能表；用于测量有功电量。
▪
2）无功电能表；用来计量发、供、用电的无功电能。
▪
3）最大需量表；是一种能计算用户耗电量的数量，还指示用户
电子式电能表工作原理
电子式电能表工作原理目前大多应用单相电子式电能表，其中采用步进式马达推动计数器工作，请问电流经取样后是如何使之与步进式马达的推动成正比的？另外有谁知道它所用的集成电路ade7755的引脚功能？也望一并提供。
Ade7755v/F转换器，即电压-频率转换器。
ade7755是用于电能计量设备上的芯片，它将有功功率的信息以频率的形式输出。
有功功率由电流和电压通道信号的乘积通过低通滤波获得。
最后，它被V-F转换，并以频率的形式从F1和F2引脚输出。
同时，CF引脚输出用于电表校正的高频信号。
F1和F2的输出信号可以直接驱动步进电机。
该芯片采用过采样ADC和DSP技术，对温度的灵敏度较低，即使在非常恶劣的温度条件下也能保持较高的测试精度。
由于芯片中设计了抗混叠滤波器，最大限度地降低了片外滤波器的要求，使得片外一阶R-C滤波器的-3dB调谐频率可以扩展到100kHz，这不仅降低了滤波器中的电阻和电容，同时也大大降低了对电阻和电容的精度要求。
电流通道可编程放大器（PGA）可提供4种不同的增益，增益为1/2/8/16倍，适用于不同的锰铜采样电阻。
由于电流和电压通道采用几乎相同的电路（唯一的区别是电流通道有四个不同的增益，而电压通道只有单位增益），因此可以忽略芯片本身造成的电压和电流通道之间的相位匹配误差。
芯片中设计了电源电压检测电路。
当电源电压降至80%VDD时，芯片将自动复位。
检测电路的检测阈值设计为100mV滞环电压范围，以避免电源电压波动噪声引起的重复复位电子电度表功率表工作原理及窃电当电度表连接到被测电路时，被测电路的电压U被施加到电压线圈上，在其铁芯中形成交变磁通量，这是从回路磁极通过铝盘到回路电压线圈铁芯的磁通量φU的一部分；同样，被测电路电流I通过电流线圈后，电流线圈φI的U形铁芯中也应形成交变磁通量。
磁通量由U形成。
铁芯的一端从下到上穿过铝盘，然后从上到下穿过铝盘，返回到U形铁芯的另一端。
电度表的电路和磁路如图6-3所示。
电子式电能表电原理图分析
电子式电能表电原理图分析大纲：一、电子式电能表原理（分类为5大部分：电源、采样计量、单片机处理、通讯、输出）：电表维修原则：1、通过现象查上一级电路输出的电压（或信号）是否正常。
2、上一级电路输出的电压（或信号）是正常的，则故障不在上一级电路，查本级电路。
3、上一级电路输出的电压（或信号）是不正常的，再查上上一级电路输出的电压（或信号）是否正常。
4、通过分级检测输出的电压（或信号）是否正常来确定故障的范围。
1、供电原理（讲原理时要画出电路，提及有故障时的现象和检测维修方法）；1.1、三相表供电原理：变压器供电原理（详细讲解）；电原理图如下：用变压器变压、整流、稳压对三相表进行供电，电路中有三个变压器。
其中的每个变压器的工作原理都相同，只是各个变压器的初级输入电压是三相电压中的不同的相。
对于三相四线电表：T1初级为A—N线电压，T2初级为B—N线电压，T3初级为C—N线电压；对于三相三线电表：T1初级为A—B相电压，T2初级为A—C相电压，T3初级为B —C相电压，对应我们经常在三相三线电表上显示的A相电压（为A—B相电压）、B相电压（为A—C相电压）、C相电压（为B—C相电压）。
用三个变压器供电的好处是：1、当电网出现某一相或两相无电压时，电表仍然可以计量有电压的相的用电情况；2、增加电表供电的带载能力，保证电表的正常工作。
现以变压器T1为例详细说明以上供电电路的工作原理：1、压敏电阻RV1压敏电阻的工作原理顾名思义，压敏电阻就是对电压敏感，由电压的改变而改变自身的电阻，我公司使用的压敏是正常时为开路，当电压达到一定值时（压敏的动作电压），压敏电阻会非常快速地阻值下降到零（短路。
这个时间为t、t为1nS—10 nS，t 因选择的压敏型号不同而不同）。
而对多少电压值（动作电压）会开始阻值下降也是因选用的型号不同而不同，一般是型号上的数值。
比如：20K510的压敏电阻，则最大不动作电压为510V，可以查相关的电子元件资料，电子文档文件路径：Z:\研发中心\综合组\陈大全。
电能表的分类和原理
电能表的分类和原理
电能表的分类可以分为机械式电能表和电子式电能表两类。
1. 机械式电能表：通过电流和电压的作用，驱动电能表内的机械部件运动，从而计量电能。
机械式电能表通常由电流线圈、电压线圈、铝盘电动机和机械计数装置等部件组成。
其工作原理是，电流线圈产生的磁场和电压线圈产生的磁场相互作用，通过铝盘电动机驱动计数装置转动，进而计算出电能的消耗。
2. 电子式电能表：借助电子技术和数字信号处理技术，实现对电能的计量和记录。
主要由电流变换器、电压变换器、微控制器、模数转换器和显示装置等组成。
其工作原理是，通过电流变换器和电压变换器将电能信号转换为低压信号，再经过模数转换器将信号数字化，最后由微控制器进行数据处理和显示。
电子式电能表具有测量精度高、抗干扰能力强、功能丰富等特点。
《电能计量》教学大纲
《电能计量》教学大纲课程英文名称：electrical energy measuration课程编号：020*******课程类型：必修学时：56 其中：实验学时：0 课外学时：0学分：3.5适用专业：农业电气化与自动化一、课程的性质和任务本课程是农业电气化与自动化专业的一门主要专业课。
通过该课程的学习，使学生掌握交流感应式电能表和电子式电能表的结构和工作原理、互感器的结构和工作原理、电能计量装置的接线方式、自动抄表技术和电能计量现场应用的新技术，为学生今后从事电力系统发、供、用电过程中的电能计量工作打下良好的基础。
二、相关课程的衔接先修课程：《电路》，《模拟电子技术》，《数字电子技术》，《电机与拖动》三、教学的基本要求1．掌握交流感应式电能表和电子式电能表的结构和工作原理2．掌握互感器的结构、工作原理、检验、选择及使用3．掌握电能计量装置的正确接线方式及接线检查方法4．掌握自动抄表技术5．熟悉电能计量现场应用的新技术6．了解电力负荷控制技术四、教学方法与重点、难点教学方法：采用多媒体教学和电能表实物教学。
重点：电能计量装置的正确接线方式及接线检查方法，自动抄表技术。
难点：电能计量装置接线检查的相量图法。
五、建议学时分配表六、课程考核考核方式闭卷考试，平时成绩占20%，期末试卷成绩占80%。
七、教材及主要参考书教材：王月志主编《电能计量技术》中国电力出版社2007.9参考书：[1] 黄伟主编《电能计量技术》中国电力出版社2004.7[2] 杜蒙祥主编《电能计量》中国水利电力出版社2004.7[3] 祝小虹主编《电能计量》中国电力出版社2006.8八、教学内容第一章交流感应式电能表的结构和工作原理1．教学内容（1）单相感应式电能表的结构（2）单相感应式电能表的工作原理（3）三相感应式电能表的结构和工作原理（4）计度器的积算原理2．教学基本要求掌握交流感应式电能表的结构及工作原理。
3．重点、难点重点：交流感应式电能表的工作原理。
电子式电能表工作原理
电子式电能表工作原理目前大多应用单相电子式电能表，其中采用步进式马达推动计数器工作，请问电流经取样后是如何使之与步进式马达的推动成正比的？另外有谁知道它所用的集成电路ADE7755的引脚功能？也望一并提供。
ADE7755 V/F转换器，即电压频率转换器。
ADE7755是用于电能计量设备上的芯片，它将有功功率的信息以频率的形式输出。
有功功率由电流、电压两个通道的信号乘积后经低通滤波得到,最后经V－F转换，以频率的形式从F1、F2管脚输出,同时CF管脚输出高频信号，用于电表的校正，F1、F2输出信号可以直接驱动步进电机。
芯片应用了过采样ADC和DSP相结合的技术，对温度的敏感度很低，即使在很恶劣的温度条件下也能维持高测试精度。
由于片内设计有抗混叠滤波器，最大程度地减小了片外滤波器的要求，使得片外一阶R－C滤波器的－3dB转折频率可以扩展到100KHz，这样不仅减小了滤波器中电阻、电容值，同时也大大减小了电阻、电容的精度要求。
电流通道的可编程放大器（PGA）可提供1/2/8/16倍4种不同的增益，适合于不同的锰铜采样电阻的场合。
由于电流、电压通道采用几乎完全一致的电路（唯一的区别就是电流通道有4种不同的增益，而电压通道只有单位增益），使得由芯片本身引起的电压、电流通道间的相位匹配误差可忽略不计。
片内设计有电源电压检测电路，当电源电压降低到80％VDD时，芯片自动复位，检测电路的检测阈值设计有100mV的滞回电压区间，避免了电源电压上的起伏噪声而引起的反复复位电子电度表功率表工作原理及窃电当电度表接入被测电路后，被测电路电压U加在电压线圈上，在其铁芯中形成一个交变的磁通，这个磁通的一部分ΦU由回磁极穿过铝盘到回到电压线圈的铁芯中；同理，被测电路电流I通过电流线圈后，也要在电流线圈的U形铁芯中形成一个交变磁通Φi，这个磁通由U形成铁芯的一端由下至上穿过铝盘，然后又由上至下穿过铝盘回到U形铁芯的另一端。
电度表的电路和磁路如图6-3所示，其中回磁板4是由钢板冲制而成的，它的下端伸入铝盘下部，与隔着铝盘和电压部件的铁芯柱相对应，以便构成电压线圈工作磁通的回路。
单相预付费电子式电能表的原理与应用
单相预付费电子式电能表的原理与应用电能表是用于测量和记录电能消耗的设备，随着科技的进步，电能表也得到了许多改进和创新。
单相预付费电子式电能表作为一种新型的电能表，在电力管理和使用方面起到了重要的作用。
本文将介绍单相预付费电子式电能表的原理和应用。
一、原理单相预付费电子式电能表的工作原理基于电能计量和费用计算。
它由电流互感器、电压互感器、电能计量芯片、显示屏、控制器等组成。
其工作过程如下：1. 电流互感器和电压互感器：单相预付费电子式电能表通过电流互感器和电压互感器来测量电流和电压。
电流互感器是用于测量并降低高压电流，而电压互感器是用于测量并降低高压电压。
通过互感器，电能表可以获取准确的电流和电压数值。
2. 电能计量芯片：电能计量芯片是电能表的核心部件，用于计量电能的消耗。
它通过对电流和电压进行采样和计算，实时地记录电能的使用情况。
经过电能芯片的计算和处理，可以得出用户所消耗的电能量。
3. 显示屏和控制器：显示屏和控制器是用户与电能表进行交互的界面设备。
显示屏用于显示电能的使用情况、剩余金额等信息，方便用户了解自己的电能消耗情况。
控制器则用于进行充值、查询余额、设置功能等操作。
二、应用单相预付费电子式电能表具有以下应用场景和优势：1. 居民用户：单相预付费电子式电能表可广泛应用于居民用户的电力管理中。
通过预付费方式，用户可以提前充值电力，并通过显示屏实时了解自己的电能使用情况和剩余金额，提高用电的主动性和节能意识。
2. 商业用户：商业用户的电力消耗通常较大。
采用单相预付费电子式电能表可以更好地控制电力使用的成本，避免因为大额电费账单而产生的不必要的经济压力。
同时，商业用户也可通过电能表的智能功能实时监测用电情况，进行用电量分析，优化用电策略。
3. 对电力公司的利益保护：使用单相预付费电子式电能表可以有效防止电力盗窃和欠费行为的发生。
采用预付费方式后，电力公司可以在用户将电力全部消耗完之前预收费用，确保用户按照实际使用情况进行电费充值，维护了公司的经济利益。
电子式电能表的组成
电子式电能表的组成为了能将被测电压、电流变为代表被测功率的标准脉冲，并显示所计电能值，电子式电能表一般由输入级、乘法器、变换器、计数显示控制电路、直流电源等部分组成。
其中乘法器和变换器组成电能计量单元电路。
（1）输入级输入级的作用是将被测的高电压（几十伏或几百伏）和大电流（几安至几十安）转换成电子电路能处理的低电压（几十毫伏至几伏）和小电流（几毫安）输人到乘法器中，并使乘法器和电网隔离，减小干扰。
电压采样器和电流采样器构成了表计的输入级，电压采样可采用电压互感器或分压电阻，电流采样可采用电流互感器或锰铜分流器，它们与乘法器、U／f 转换器或D／f转换器共同构成了电子式电能表的电能测量单元。
（2）乘法器乘法器是实现被测电压、电流相乘，并输出功率的器件，它是电子式电能表的关键部分。
常用的乘法器可分为模拟乘法器和数字乘法器。
①模拟乘法器。
模拟乘法器分为时分割乘法器、霍尔乘法器和热电转换型乘法器。
目前采用较多的是时分割乘法器，又称PWM乘法器。
它实质上是一个脉宽、幅度调制器。
两路输入信号中的一路对脉宽进行调制，另一路对幅值进行调制，被调制的脉冲信号的直流分量就是两路输入信号的乘积。
时分割乘法器的制造技术成熟且工艺性好，原理先进，具有很好的线性度和很高的准确度，但与数字乘法器相比，功能扩展较难。
②数字乘法器。
数字乘法器可分为高精度A／D型乘法器和DSP型乘法器。
A／D型乘法器的作用，就是对输入的交流电压、电流波形进行分时采样，把模拟量变成数字量，然后由CPU对电压、电流数字量进行相乘、相加，计算功率，对时间积分得到电能。
DSP芯片也称数字信号处理器，它除具有A／D转换器的交流采样功能外，还肩负CPU数据处理的一部分功能，大大减轻了CPU的工作负荷，使整机的功能得到进一步加强。
（3）转换器转换器是把乘法器输出的代表有功功率的信号变为标准脉冲，并且用脉冲频率的高低来代表功率的大小，它和计数器一起实现电能测量中的积分运算。
电能表的工作原理
电能表的工作原理
电能表的内部结构如图所示，主要由五部分组成:电流线圈1（跟负载串联着）、电压线圈2（跟负载并联着）、铝盘3、永久磁铁4和计数机构5（图中只画了传动齿轮）。
当电流线圈和电压线圈中通过交流电的时候，铝盘因电磁感应而旋转。
铝盘的转速跟电流和电压的乘积成正比，即跟电功率成正比。
铝盘转动时带动计数机构，永久磁铁是用来阻尼铝盘转动的。
一般电能表可以直接从表上读出所消耗的电能数，但是有些用在较大的电力电路中的电能表，电路消耗的电能不是直接从表上读出，而是把表上的读数乘上一个系数，这个系数通常就标在表上。
电表的工作原理
电表的工作原理电能表的工作原理是：当把电能表接入被测电路时，电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过，这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通；交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感应出涡流；涡流又在磁场中受到力的作用，从而使铝盘得到转矩（主动力矩）而转动。
负载消耗的功率越大，通过电流线圈的电流越大，铝盘中感应出的涡流也越大，使铝盘转动的力矩就越大。
即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。
功率越大，转矩也越大，铝盘转动也就越快。
铝盘转动时，又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用，制动力矩与主动力矩方向相反；制动力矩的大小与铝盘的转速成正比，铝盘转动得越快，制动力矩也越大。
当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转动。
负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。
铝盘转动时，带动计数器，把所消耗的电能指示出来。
这就是电能表工作的简单过程。
单相电子式电能表的工作原理，及如何接线该表接线图只有两种第一种：参比电压220V参比频率50Hz基本电流1.5(6) 2.5(10) 5(20)1 和2 接电网电流互感器的次级3 火进（出）4 零进（出）第二种：参比电压220V参比频率50Hz基本电流5(30) 10(40) 15(60) 20(80)1 火进2 火出3 零进4 零出家用单相电子式电度表的工作原理及原理图电子式电度表是利用电子电路，芯片来测量电能的，用分压电阻或电压互感器将电压信号变成可用于电子测量的小信号，用分流器或电流互感器将电流信号变成可用于电子测量的小信号，利用专用的电能测量芯片将变换好的电压，电流信号进行模拟或数字乘法，并对电能进行累计，然后输出频率与电能成正比的脉冲信号。
脉冲信号驱动步进马达带动机械计度器显示，或送微机处理后进行数码显示。
单相电子式载波预付费电能表IC卡表的工作原理？供电部门如何知道表内的用电余额；可以在供电部门就可以读到你家的电表上的用电情况，通过远程电力线载波抄读到的，这个比较复杂，有兴趣可以查些资料电力线载波集抄。
电子式电能表原理
电子式电能表工作原理及调试方法第一节电子式电能表概述一、电子式电能表发展历史20世纪40年代:诞生于欧洲20世纪80年代之前:主要用于标准表、高精度表和检验装置20世纪80年代末、90年代初：国外推出全电子电子表（斯伦贝谢兰吉尔、 GE），电子表迅猛发展，但价格昂贵。
20世纪90年代初:国内推出全电子电能表2000年以后：国内电子表在电网改造中大批量推广应用，设计水平、生产工艺水平非常成熟，价格越来越低，目前已成为电能计量的主流产品。
二、电子式电能表的分类根据分类方法的不同,通常有以下几种：1、按规格：单相电子表、三相电子表。
2、按接线方式：直接接入式、经互感器接入式。
3、按功能：有功电子式电能表、无功有功电子式电能表、有功无功组合电子式电能表、有功多费率电子式电能表、多功能电子式电能表。
三、电子式电能表的优点近几年来电子式电能表之所以发展如此迅速，是因为它与感应式电能表相比，在性能和功能方面有着明显的优势。
性能对比见下表感应式电能表与电子式电能表性能表比较L L i(t)u i(t)第二节电子式电能表的基本结构一、电子式电能表的原理构成电子式电能表通常由以下几部分组成：电流变换电路、电压变换电路、计量芯片、MCU 、显示部分、接口部分、电源部分、外壳。
二、电流变换电路、电压变换电路电流变换电路、电压变换电路作用是将大电流、高电压转换成微小电压信号，输入至电能计量芯片的乘法器。
1、电流变换电路有两种 :一种是采用电流互感器,优点是电表与电网隔离，电表抗干扰性能好，缺点是体积大成本高。
2、电压变换电路另一种是采用分压网络,优点是线性好、成本低，缺点是不能实现电气隔离。
以单相电子表为例，以L （火线）为公共地，V2P为输入至计量芯片电压通道的电压，分压网络如下：U 为火线和中线之间的电压,若=220V ，将阻值代入上式，计算出V2p=124mV 分压网络将高电压变换成毫伏级微小电压，输入计量芯片。
三、测量部分测量部分将电压变换电路输出的电压信号和电流变换电路输出的电压信号进行运算，得到电功率信号。
电能表的工作原理
电能表的工作原理
电能表是一种测量电能消耗的仪表。
它的工作原理是基于法拉第电磁感应定律和其他相关原理。
电能表的关键部分是电流线圈和电压线圈。
当电流通过电流线圈时，会在线圈中产生一个磁场。
当电压通过电压线圈时，会在线圈中产生一个电场。
根据法拉第电磁感应定律，当电能表连接到电路中时，电流和电压的变化会导致磁场和电场的变化，进而引起电能表中的指针或数字的移动。
具体地说，当电流通过电流线圈时，磁场的变化会导致一个力矩作用在一个旋转机构上。
这个旋转机构连接到一个指针或数字显示装置上。
因此，电流的变化会导致指针或数字的移动，显示出电流的大小。
同样地，当电压通过电压线圈时，电场的变化也会产生一个力矩作用在旋转机构上。
这个旋转机构连接到指针或数字显示装置上，所以电压的变化也会导致指针或数字的移动，显示出电压的大小。
通过监测电流和电压的变化，并且计算它们的乘积，电能表能够准确地测量电能的消耗。
通常，电能表还包含其他功能，如电流保护装置和数据记录功能，以满足特定的需求。
三相四线电子式电表首要构造及作业原理
三相四线电子式电表首要构造及作业原
理
三相电子式预付费电能表是选用进口专用大计划集成电路，16位A/D改换、数字乘法器、运用数字采样处理技能及SMT技能制作的新式外表。
作业原理：电能表由分压器获得电压采样信号，电流互感器获得电流采样信号，经乘法器得到电压电流乘积信号，再经频率改换发作一个频率与电压电流乘积成正比的计数脉冲。
电子式三相四线预付费电能表具有电能计量、负荷操控和用户信息处理等多种功用的新式IC卡式预付费电能表，该表是其时改造用电体系、完毕电能商品化、处理收费难及调度电网负荷状况的志趣商品。
本系列电子式三相电能表接入办法有两种：直接接入式或经互感器接入式。
该商品各项功用方针契合GB/T17215.321-2008《1级和2级接连式沟通有功电度表》和GB/T18460.3-2001规范中对电子式三相预付费电能表的悉数技能央求。
电能信号继电器供电局处理体系数据存贮电路体系LCD闪现体系电量输入输出IC卡CPU三相四线电子式电能表均选用最新微电子技能，用于计量额外频率为50/60Hz的三相沟通有功电能，关
于正反向用电对等计量。
本系列电子式三相电能表接入办法有两种：直接接入式或经互感器接入式。
电能表工作原理
电能表工作原理
电能表，又称电表，是用来测量电能消耗的仪器。
它的工作原理是通过测量电
流和电压来计算电能的消耗。
电能表通常由电流表和电压表组成，通过测量电流和电压的变化来计算电能的使用情况。
下面将详细介绍电能表的工作原理。
首先，电能表通过电流互感器来测量电流的大小。
电流互感器是一种电流变压器，它可以将高电流变压为低电流，以便电能表能够进行准确测量。
电流互感器将电流传感器测量到的电流信号转化为标准的电流信号，然后传送给电能表。
其次，电能表通过电压变压器来测量电压的大小。
电压变压器是一种电压变压器，它可以将高电压变压为低电压，以便电能表能够进行准确测量。
电压变压器将电压传感器测量到的电压信号转化为标准的电压信号，然后传送给电能表。
然后，电能表将测量到的电流和电压信号进行计算，得出电能的消耗情况。
电
能表通常采用电磁式或电子式计量。
电磁式电能表通过电流线圈和电压线圈产生电磁力，使铝片转动，从而实现电能的计量。
而电子式电能表则通过电流和电压的数字信号进行计算，得出电能的消耗情况。
最后，电能表会将计算得出的电能消耗情况显示在表盘上，以便用户进行查看。
电能表通常具有数字显示和机械指针两种形式，用户可以通过表盘上的数字或指针来了解电能的使用情况。
总的来说，电能表的工作原理是通过测量电流和电压来计算电能的消耗情况。
它通过电流互感器和电压变压器来测量电流和电压的大小，然后通过电磁式或电子式计量来计算电能的使用情况，最后将结果显示在表盘上。
这种工作原理使得电能表能够准确地测量电能的使用情况，为用户提供了方便和可靠的电能计量服务。
电子电表的原理
电子电表的原理
电子电表是一种现代化的电力测量装置，其原理基于电能与电路中的电流和电压之间的关系。
电子电表采用了数字电路和微处理器技术，可以精确测量电流、电压和功率，并实时计算电能的消耗。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 电流测量：电子电表通过将电路中的测量电流引入一个低阻抗的电流传感器，如电流互感器（CT）或霍尔传感器。
传感
器将电流信号转换成相应的电压信号，供后续的数字电路进行处理。
2. 电压测量：电子电表通过将电路中的测量电压引入一个精确的电压分压电路，如电压变压器（PT）。
电压分压电路将高
压信号转换成低压信号，以便于后续的数字处理。
3. 功率计算：电子电表通过电流和电压信号的采样与测量，计算出瞬时功率（即时功率）。
它通过将电流信号与电压信号相乘得到瞬时功率值。
4. 电能计算：电子电表通过将瞬时功率值进行累积，计算出电能的消耗。
它将瞬时功率值与时间间隔进行积分，得到消耗的总电能。
5. 显示与通信：电子电表通过内置的显示屏，将电能的消耗以数字形式展示给用户。
同时，它还可以通过通信接口将数据传
输给外部设备，实现与其他系统的连接和数据交互。
总之，电子电表通过测量电流、电压和功率，以及计算瞬时功率和累积电能的方式，实现对电能消耗的准确测量与计量。
它的数字化和智能化特点，使得电能管理更加方便和高效。
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多功能电能表在额定电压、额定频率、额定最大电流 及cosφ=1.0条件下，单位时间发出的脉冲数。 9．常数
表示多功能电能表计量到的电能量与其相应的输出值 之间关系的数。
二、工作原理
工作原理框图如图3-26所示。
工作原理:
二、工作原理
A、B、C三相电压、电流信号经电能表采样电路和功 率计量处理器变换成相应的数字信息后，传送给数据处理 中心，并通过程序处理求出各相电压、电流、功率、电量、 需量、功率因数等各项参数；同时识别各相电压、电流有 无异常并记录相应的失压、失流状态。
一、常用术语
1．复费率电能表 有多个计度器分别在规定的不同费率时段内记
录交流有功或无功电能的电能表。 2．费率计度器
由贮存器（用作贮存信息）和显示器（用作显示 信息）二者构成的电-机械装置或电子装置，能记录 不同费率的有功或无功电能量。 3．电能测量单元
由被测量输入回路、测量等部分构成，进行有功 或无功电能计量的单元。
第五节 三相三线电子式多功能电能表
一、常用术语 二、工作原理 三、主要性能 四、规格和主要技术参数 五、主要功能 六、显示功能
一、常用术语
1．测量单元 产生与被计量的电能量成正比例输出的电能表部件。
2．数据处理单元 对输入信息进行数据处理的电能表部件。
3．多功能电能表 由测量单元和数据处理单元等组成，除计量有功（无
• 在电能表上使用的卡，这三种都有，接口往往采用串行 方式的接触式卡。
三、主要性能指标及功能
1．主要参数 （1）准确等级：1.0级； （2）电流规格：5（20），10（40）A； （3）电压回路功耗：＜2W； （4）工作电压范围：（70%～130%）Ue； （5）脉冲常数：5（20）A，3200imp/（kWh）；
十、读表
1．直接读表 表内显示可以设定为固定项目显示或循环显示。固
定显示时，用户只要按遥控器上的“数字键”、“上移” 或“下移”键显示相应功能顺序号项内容，按复位或记 忆键显示回到“00 X X X X X X”项 2．最大需量清零
最大需量清零是将当前电能表内电量、最大需量冻 结保存。按清零键后电能表自动将上月电量、需量等数 据存入上上月保存，将当前电量、需量等数据存入上月 保存，当前需量清零，以后依次类推
五、主要功能
（一）计量功能 （二）失压、失流报警、显示、记录功能 （三）电压越限报警、显示、记录功能 （四）超负载报警功能 （五）电网参数记录功能 （六）事件记录功能 （七）远方编程、抄表功能 （八）停电抄表功能 （九）复印功能 （十）远方控制功能（仅适用于GPRS通信模块电能表）
六、显示功能
全屏显示画面见图3-27所示
功）电能外，还具有分时、测量需量等两种以上功能，并 能显示、储存和输出数据的电能表。
4．显示器 显示存储器内容的装置。
5．需量周期 测量平均功率的连续相等的时间间隔。
一、常用术语
6．最大需量 在指定的时间区间内，需量周期中测得的平均功率最
大值。 7．滑差（窗）时间
依次递推来测量最大需量的小于需量周期的时间间隔。 8．额定最大脉冲频率
二、IC卡技术
• IC卡是集成电路卡（Intergrated Circuit Gard）的简 称。它将集成电路镶在塑料卡片上。
• 它与磁卡比较有接口电路简单、保密性好、不易损坏、 存储容量大、寿命长等特点。
• IC卡中的芯片分为不挥发的存储器（也称存储卡）、 保护逻辑电路（也称加密卡）和微处理单元（也称CPU 卡）三种
一、常用术语
4．费率时段控制单元 由费率计度器（含驱动电路）、时间开关及逻辑
电路等构成，进行费率时段电能测量和显示的单元。 5．峰、平、谷电量
电力系统日负荷曲线高峰时段电能量称峰电量， 低谷时段的电能量称谷电量，计量峰、谷时段以外的 电能量称平电量，三者之和为总电量。
二、工作原理
单相电子式复费率电能表的工作原理框图如图3-24所示。
第四节 单相预付费电能表
一、基本原理 二、IC卡技术 三、主要性能指标及功能
一、基本原理
单相预付费电能表原理框图如图3-25所示。
一、基本原理
工作原理： 测量模块为表计核心，它和普通电子式单相电能表
采用相同技术输出功率脉冲到微处理器。微处理器接收 到测量部分的功率脉冲进行电能累计，并且存入存储器 中，同时进行剩余电费递减，在欠费时给出报警信号并 控制跳闸。它随时监测IC卡接口，判断插入卡的有效性 以及购电数据的合法性，将购电数据进行读入和处理。 它还将数据输出到相应的显示器中显示。
三、主要性能
（3）电能表运行信息可由手持电脑、RS485接 口、国际标准IC卡三种媒介传输。 （4）为方便用户现场更换电能表，使用表中特 有的复印功能，可以方便地将被更换表的所有 信息复印至更换后的电能表上。 （5）电能表适用于环境温度为﹣25～60℃，相 对湿度不超过85％的地区。
四、规格和主要技术参数
八、遥控器功能
（5）清零键：在电能表最大需量需要清零时按此键可 将最大需量值清零。 （6）复位键：编程状态时按此键退出编程，正常工作 时按此键显示功能序号00项。 （7）数字键。数字键0～9在编程状态时用于修改数码 管闪烁位的数值，正常工作时用于查看功能序号项数 据。 （8）自检键。用于检查数码管各段显示是否正常。
七、显示功能
（1）数码管显示。左边2位指示功能序号，右边6位指 示内容 （2）峰平谷指示灯。峰、平、谷指示灯中的一个亮依 次代表右边6位显示为峰电量、平电量、谷电量；峰、 平两灯齐亮表示尖峰电量；三灯全亮表示总电量。 （3）欠压指示灯。内部电池欠压时此灯常亮显示 （4）电能脉冲指示灯。用于指示用户用电负载情况
三、主要性能指标及功能
（4）防窃电功能。具有自动检测短接电流回路的防窃电 功能，当短接进出线时，电能表显示“O”并且记录窃电 次数。 （5）显示。LCD显示可以设置自动及手动（按钮切换）方 式， （6）报警显示。当电能表自检出现故障时，显示故障。 （7）预付费功能。使用购电卡将购电量送入电能表，电 能表按设定的费率递减，当剩余电费小于设定的报警门 限时，电能表跳闸，提醒用户去购电；此时插入购电卡 可恢复供电。当剩余电费小于零后，电能表将跳闸，直 到购电后才能恢复供电。
10（40）A，1600imp/（kWh）； （6）起动电流：0.4%Ib； （7）卡类型：加密卡； （8）设计寿命：15年
三、主要性能指标及功能
2．主要功能 （1）计量功能。计量有功电量，有功＝正向有功十反向有功。 （2）功率脉冲输出。脉冲宽度80±5ms，空触点输出，同时有脉 冲LED指示。 （3）负荷控制。具有超功率自动断电的负荷控制功能，可以 设置功率限额以及允许次数，当平均功率大于限额后，电能 表跳闸并显示当时的功率。使用用户购电卡插入电能表可以 恢复供电。但当超功率跳闸次数超过设定的允许次数时，电 能表将不可恢复供电，只有使用了参数设置卡改变了功率限 额后，才能恢复供电。
八、遥控器功能
（1）记忆键：编程时，将调整正确的数据记忆，同时功 能号递增一位；读表时，显示“00”项功能序号。 （2）右移键。编程时循环移动要调整的数据位；在正常 工作状态下，该键为循环显示和固定显示转换开关。 （3）上移及下移键。编程时，用以增、减闪烁位的数值； 正常工作时，用以增、减显示项功能序号。 （4）编程键：在需要对电能表进行编程时按此键2秒钟便 可进入编程状态。
三、主要功能特点
（1）4种费率、10个时段 （2）最大需量计算采用滑差式 （3）当前一分钟平均功率的显示 （4）5V／80ms有源或无源光电隔离电能脉冲输出 （5）停电时间累计 （6）具有红外遥控编程、RS485通信接口 （7）可用12V外接电源掌上电脑红外抄表 （8）可设固定显示和循环显示方式 （9）可记录3个月（本月、上月、上上月）的有功总电 能、各费率电能、最大需量及需量发生的时间等信息。 （10）遥控器可全面显示所有功能项，并可方便编程。
二、工作原理
工作原理:
电流、电压采样电路是将流过线路的大电流和外部 220V交流电压变换为合适的小电流、小电压信号，经电 能专用集成电路转换成随功率变化的脉冲信号。单片微 处理器接收到功率脉冲信号后进行电能累计，数据存入 存储器中，同时读取时钟信号，按照预先设定好的时段 分时计量，将数据输出到显示器中显示，并且随时接收 串行通信口的通信信号进行数据处理。
1．规格
四、规格和主要技术参数
2．主要技术参数 （1）时钟误差：±0.5s／天。 （2）功耗：电压线路≤6V·A，电流线路≤1V·A。 （3）电源工作电压范围：（＋20％～﹣30％）Ue。 （4）后备电源采用双锂电池：3.6V、1.2A·h。 （5）电池工作寿命：≥10年。 （6）准确度等级：有功0.5S／1.0级，无功2.0级。 （7）启动电流：≤0.1％Ib（0.5S级），≤0.2％Ib（1.0级） （8）潜动：具有逻辑防潜动电路。 （9）费率时段：费率时间可分区、分段，时段设置后节假日 可自动识别切换。
九、遥控器编程
（1）进入编程状态。按“编程”键，此时显示“99-0”， 依次在数码管闪烁位输入6位密码，密码正确后进入编程 状态。 （2）选定编程项。进入编程状态后，左边两位数码管显 示编程项目号，用遥控器上的数字键“0～9”或者按 “上移”或“下移”键，改变到要编程的项目号。 （3）输入数据。按“右移”键选择数据位，其闪烁位可 用数字键“0～9”或“上移”“下移”键输入数字。 (4）记忆数据：确认输入数据正确后，按记忆键保存该 项数据。 （5）编程结束：按“复位”键结束编程。
四、规格
五、基本误差