电能表有很多种。一般来说,它们都包括电源、电压和电流传感器、计量引擎和计量通信方式。根据选择的通信方式,有些电能表还需要具备数据管理功能。每种电度表都应根据目标价格和目标功能选择组件。
交流电源和DC电源
根据不同的目标市场和地区,交流输入功率也会有很大差异。电压范围为110 ~ 240伏(20%),输入电流范围为20安~ 80安,涵盖了全世界的输配电标准。交流输入电源也因地区而异。当制造商为同一家电力公司供电时,他们还应根据不同电源的性能和成本,设计适合不同电源的各种电度表。
根据设计选择,DC输出稳压电源的要求会有所不同。例如,脉冲表对200毫安电流5V电源的要求明显不同于较低电流的12V电源。
电压和电流传感器
通过选择合适的电压和电流传感器,可以以较低的系统成本获得较高的精度。根据线性、成本和DC性能目标,电流互感器的匝数比和磁芯是不同的。电流互感器和分流电阻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,可以使用分流电阻。为了在一定程度上降低电子设备的成本,可以选择霍尔效应传感器来代替电流互感器或分流电阻。
计量和计算引擎
固态电子式电能表的电能计量单元由模拟乘法器或带模数转换器前端的专用处理器完成。与采用两相感应转台的机械式电能表设计相比,模拟乘法器的设计没有太大优势,但采用带独立模数转换器的专用处理器的固态电能表的性能优势将会更高。因此,高集成度的ADE77xx系列电能计量集成电路是低成本应用的一个经济高效的选择。
数据接口和数据管理
具有非易失性存储器和液晶驱动器的低成本8位微控制器是液晶电度表的合理解决方案。当需要电能表能够处理远程抄表和控制时,还需要一个具有非易失性存储器的8位微控制器。对于直接驱动电磁计数器的低成本电能表,不需要电能表数据管理单元。
数据通信
手动抄表和远程抄表都需要许多不同的数据通信模式。通信方式的选择决定了电能表的成本和销售市场。例如,脉冲计数器电度表的部署成本相对较高,但这种电度表是由印度国家电力公司使用的,因此在印度使用更广泛。