家用单相电子式电度表的工作原理及原理图

单相电子式电度表的工作原理~

电子式电能表是通过对用户供电电压和电流实时采样，采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理并相乘转换成与电能成正比的脉冲输出，通过计度器或数字显示器显示的物理器械。
电子式电能表与机械式电能表相比有明显优势。例如︰防窃电能力强、计量精度高、负荷特性较好、误差曲线平直、功率因数补偿性能较强、自身功耗低，特别是其计量参数灵活性好、派生功能多。
由于单片机的应用给电能表注入了新的活力，这些都是一般机械表难以做到的。但是早期的电子式电能表也有一些明显的不足，如工作寿命较短、易受外界干扰、工作可靠性不及机械式电能表等。

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相关特点：
①功能强大，易扩展
一只电子式电能表相当于几只感应式电能表，如一只功能全面的电子式多功能表相当于两只正向有功表、两只正向无功表、两只最大需量表和一只失压计时仪，并能实现这七只表所不能实现的分时计量、数据自动抄读等功能。
同时，表计数量的减少，有效地降低了二次回路的压降，提高了整个计量装置的可靠性和准确性。
②准确度等级高且稳定
感应式电能表的准确度等级一般为0.5～3.0级，并且由于机械磨损，误差容易发生变化，而电子式电能表可方便地利用各种补偿轻易地达到较高的准确度等级，并且误差稳定性好，电子式电能表的准确度等级一般为0.2～1.0级。
③启动电流小且误差曲线平整
感应式电能表要在0.3 %Ib下才能启动并进行计量，误差曲线变化较大，尤其在低负荷时误差较大；而电子式电能表非常灵敏，在0.1 % 1b下就能开始启动并进行计量，且误差曲线好，在全负荷范围内误差几乎为一条直线。
④频率响应范围宽
感应式电能表的频率响应范围一般为45～55Hz，而电子式多功能表的频率响应范围为40～1000Hz。
⑤受外磁场影响小
感应式电能表是依据移进磁场的原理进行计量的，因此外界磁场对表计的计量性能影响很大。而电子式电能表主要依靠乘法器进行运算，其计量性能受外磁场影响小。
⑥便于安装使用
感应式电能表的安装有严格的要求，若悬挂水平倾度偏差大，甚至明显倾斜，将造成电能计量不准。而电子式电能表采用的是电子式的计量方式，无机械旋转部件，因此不存在上述问题，另外它的体积小，重量轻，便于使用。
参考资料来源：百度百科-电子式电能表

原理：电能表由分压器取得电压采样信号，电流互感器取得电流采样信号，经乘法器得到电压电流乘积信号，再经频率变换产生一个频率与电压电流乘积成正比的电能计量脉冲，生成的电量脉冲信号经光电耦合器送到cpu处理，运算后存储于非易失的eeprom中，并提供显示。

单相电子式电度表适应于计量额定频率为50hz、60hz的单相交流有功电能。供固定安装在室内使用，适用于环境温度不超过-20~+55，相对温度不超过85%，且空气中不含有腐蚀性气体及免尘砂、霉菌、盐雾、凝露、昆虫等影响。

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电度表安装使用注意事项

1、电度表接线较复杂，接线前必须分清电度表的电压端子和电流端子，然后按照技术说明书对号接入。对于三项电度表，还必须注意电路的相序。

2、电度表只有在额定电压、额定电流20%-120%、额定频率50Hz的条件下工作时，才能保证准确度。

3、电度表不宜在小于规定电流的5%和大于额定电流的150%情况下工作。

4、半年以上不用的电度表应重新校正。

5、电度表安装时，要距热力系统0.5米以上，距地面0.7~2.0米并要求垂直安装，容许偏差不得超过2。

参考资料来源：百度百科-单相电子式电度表

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。

采用AD7755设计电子式电能表是一种电能测量的低成本单片解决方案。AD7755内部包含两路模数转换器（ADC），一个基准电压源和用来计算有功功率的全部信号处理电路。AD7755还包含直接驱动机电式计度器（即电能记录器）的数字频率转换器（F1、F2）和用于校验和通信的高频脉冲输出电路（CF）。

有关AD7755功能请参考脉冲输出的电能计量集成电路活而资料。

表1 精度要求 电流值1 PF2 百分比误差范围3
1级 2级
0.05Ib≤I＜0.1Ib 1 ±1.5% ±2.5%
0.1Ib≤I＜Imax 1 ±1.0% ±2.0%
0.1Ib≤I＜0.2Ib 0.5滞后

0.5超前
±1.5%

±1.5%
±2.5%

-

0.2Ib≤I＜Imax 0.5滞后

0.8超前
±1.0%

±1.0%
±2.0%

-

注：1.表1中示出的规定精度的电流范围都用基本电流（Ib）表示。根据IEC1036（1996-09）标准3.5.1.1节规定，Ib是指与一个直接连接的电表相关性能一致的电流值。最大电流（Imax）是指保持规定精度的最大电流。

2.表1中列出的功率因数（PF）表征了基波（45-65Hz）电压与电流波形之间的相位关系。在这种情况下PF简单定义为PF=cos（φ）φ，其中表示纯正弦电流和电压之间的相位角。

3.根据IEC1036（1996-09）标准的3.5.5节，电表等级定义为百分比误差的范围。百分比误差定为：百分比误差=(测量值-真值)/真值100%

设计目的

按照1级和2级交流有功功率电能表国际标准IFC1036（1996-09），作为本设计的主要依据。对于比较熟悉ANSIC12.6标准的读者，请见本文最后一节"ANSI C12.16与ICE1036标准比较"，本节只对与ANSI相对应的IEC10236标准的主要内容作一些解释。

为满足多种情况下的精度要求，例如功率因数（PF）等于1时的精度要求和PF较低（PF=±0.5)时精度要求，设计技术指标应该远远高过基本技术指标。另外电能表的动态范围也超过500。IEC1036标准规定在5%Ib-Imax电流范围内达到规定的精度要求，见表流范围内达到规定的精度要求，见表1。Imax的典型值是Ib的400%～600%。表1列出了静态电能表的精度要求。对应一家精度的电流范围（动态范围）都用基本电流（Ib)表示

图1示了邮用AD7755设计的一种简单、低成本电能表工作原理图。为了给AD7755提供必要的电流电压转换，本设计采用分流器，并且为衰减线电压采用了简单的分压网络。电能记录器（kWh)是川用两相步进电机构成的简单机电式计度器。AD7755的F1、F2引脚能够直接驱动这种计度器，CF引脚还可提供仪表常数为3200imp/kWh（脉冲数/千瓦小时）的高频输出，所以这种高频输出可用LED和光电耦合器输出。这种高频输出还可以加快电表的校验过程，从而为生产电表提供本种快捷的校验方法。本设计利用电阻网络R5-R4改变线电压的衰减来校验电表。

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陈没李蕲蛇： 电子式电能表运用模拟或数字电路得到电压和电流向量的乘积,然后通过模拟或数字电路实现电能计量功能.由于应用了数字技术,分时计费电能表、预付费电能表、多用户电能表、多功能电能表纷纷登场,进一步满足了科学用电、合理用电的需求.

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陈没李蕲蛇： 你好!那是因为火线通过地与电力系统形成了回路啊.如果你任意拆除一根零线,与系统不形成回路所以不会转的.