電表的分類(lèi)與工作原理

　　隨著芯片制造及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，生活中很多計(jì)量收費(fèi)的裝置都隨之發(fā)生了改變。電表、水表、燃?xì)獗硪约芭瘹獾榷紝?shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集及控制。這樣不僅大大節(jié)省了人工，同樣對(duì)數(shù)據(jù)的處理和統(tǒng)計(jì)也更為精確化。

　　電表的分類(lèi)與工作原理

　　機(jī)械式電表

　　早期使用的是純機(jī)械的電表，也叫感應(yīng)式電表。是使用電磁感應(yīng)原理采集電流電壓，通過(guò)機(jī)械齒輪的傳動(dòng)帶動(dòng)計(jì)數(shù)，最終顯示用電量的。其內(nèi)部主要由電流線圈、電壓線圈、鋁盤(pán)、永磁鐵、機(jī)械計(jì)數(shù)裝置、接線端子等幾個(gè)部分組成。其中電壓線圈并接在負(fù)載回路中，這個(gè)線圈的匝數(shù)較多，并且線徑細(xì)；電流線圈串接在負(fù)載回路中，它的線圈匝數(shù)很少，并且線徑粗。通過(guò)這兩個(gè)線圈所產(chǎn)生的磁通，共同作用在鋁盤(pán)上。由于這兩個(gè)線圈的作用，就會(huì)使鋁盤(pán)產(chǎn)生渦流，使鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，在永磁體的阻尼作用下，會(huì)使鋁盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在蝸桿及齒輪的帶動(dòng)下，使計(jì)數(shù)裝置計(jì)數(shù)，顯示電量。

　　感應(yīng)式電表由于使用的是機(jī)械裝置進(jìn)行計(jì)量，機(jī)械裝置會(huì)因環(huán)境因素（如溫度）而產(chǎn)生影響。所以這種電表的穩(wěn)定性和計(jì)量精度相對(duì)較差，并且每個(gè)電表在出廠時(shí)會(huì)存在磁路及機(jī)械結(jié)構(gòu)的差異，所以需要加入一些補(bǔ)償措施，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)輸及振動(dòng)后，也需要進(jìn)行調(diào)校。

　　這種電表在計(jì)量時(shí)需要帶動(dòng)鋁片旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的功耗較大，并且無(wú)法防止竊電等非正常使用行為，需要人工定期抄表，這一點(diǎn)也會(huì)大大增加了工作量及用電量統(tǒng)計(jì)的時(shí)間。所以這種電表現(xiàn)在基本上已經(jīng)淘汰了。

　　電子式電表電子式電表是在感應(yīng)式電表之后出現(xiàn)的一種電表，它的體積更加小巧，重量更輕。電子式電表的計(jì)量仍然需要檢測(cè)電壓與電流，電壓一般采用電阻分壓的方式檢測(cè)，電流通過(guò)采樣電阻檢測(cè)，這樣采集的負(fù)載電流就會(huì)通過(guò)電阻轉(zhuǎn)換成電壓。這種電表的計(jì)量并不是采用機(jī)械結(jié)構(gòu)的鋁盤(pán)，而是將電壓電流采樣信號(hào)輸入到專(zhuān)用的計(jì)量芯片。計(jì)量芯片會(huì)將輸入的電壓電流信號(hào)進(jìn)行乘法計(jì)算，并轉(zhuǎn)換成與乘積成一定比例的脈沖信號(hào)。電量的顯示部分仍然使用的是機(jī)械輪盤(pán)，與感應(yīng)電表不同的是，它采用的是電磁計(jì)數(shù)裝置，由計(jì)量芯片輸出的脈沖驅(qū)動(dòng)電量顯示部分的機(jī)械裝置，顯示最終的用電量。

　　電子式電表相比感應(yīng)式電表，計(jì)量精度有所提高并且受環(huán)境影響較小，校準(zhǔn)容易，計(jì)量精確也不會(huì)因?yàn)檫\(yùn)輸中的振動(dòng)等因素造成影響，由于使用了芯片計(jì)量方式，本身的功耗也會(huì)降低，并且這種電表可以加入竊電等非正常使用的檢測(cè)。雖然這種電表在很多方面優(yōu)于感應(yīng)式電表，但仍然需要人工抄表，對(duì)用電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

　　插卡式預(yù)付費(fèi)電表插卡式預(yù)付費(fèi)電表的計(jì)量及電量顯示功能和原理與電子式電表基本相同，不同的是，它在普通電子式電表的基礎(chǔ)上加入了費(fèi)控功能。在使用時(shí)，需要使用IC卡進(jìn)行“預(yù)充值”操作，這種操作一般由供電部門(mén)或社區(qū)供電管理部門(mén)進(jìn)行操作。

　　這種電表相比普通電子式代表，由于增加了預(yù)充值的費(fèi)控系統(tǒng)，就可以有效地對(duì)用戶的用電行為進(jìn)行控制，如欠費(fèi)時(shí)的斷電，用電異常行為的斷電控制等等。由于采用預(yù)付費(fèi)的方式，無(wú)需進(jìn)行人工抄表，并且在用戶進(jìn)行讀卡機(jī)充值操作時(shí)，會(huì)通過(guò)IC卡將電表內(nèi)的數(shù)據(jù)上傳到充值操作的平臺(tái)，這樣就可以對(duì)用戶的用電量及用電行為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

　　隨著預(yù)付費(fèi)電表節(jié)省了人工抄表的麻煩，但預(yù)充值仍然需要人工操作，并且為了安全，這種充值操作只能通過(guò)授權(quán)部門(mén)進(jìn)行，所以，使用中仍然會(huì)有不方便的地方。

　　智能遠(yuǎn)傳電表這種電表是現(xiàn)在普遍使用的電表，它去掉了預(yù)付費(fèi)的插卡操作。相比普通電子式電表及插卡式電表，它的采集和計(jì)量參數(shù)更為豐富化，可以通過(guò)液晶顯示出多種計(jì)量信息，比如總用電量、峰谷用電、用電功率等等。智能電表除了可以通過(guò)液晶屏顯示本地信息之外，還可以通過(guò)紅外通信進(jìn)行手動(dòng)抄表，以及數(shù)據(jù)接口進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表。

　　智能電表的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳及控制信號(hào)傳輸方式有很多種，比如店電力載波、公網(wǎng)傳輸?shù)鹊?，使用后者居多，也相?duì)穩(wěn)定。電表的數(shù)據(jù)采集接口一般為RS485，會(huì)根據(jù)區(qū)域的劃分將小區(qū)域內(nèi)（比如一個(gè)單元）的電表通過(guò)RS485進(jìn)行并接。由數(shù)據(jù)集中器對(duì)區(qū)域內(nèi)的電表的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及處理，并通過(guò)公網(wǎng)（如GPRS）將匯集的數(shù)據(jù)上傳到電力部門(mén)的服務(wù)器，由服務(wù)器后臺(tái)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及分析后，除了作為電力部門(mén)的監(jiān)管外，還會(huì)將用電量及費(fèi)用信息通過(guò)信息等方式推送給用戶。只能電表除了可以遠(yuǎn)程采集用電信息外，同樣可以對(duì)用電行為進(jìn)行監(jiān)管和控制，當(dāng)出現(xiàn)異常用電行為時(shí)，可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制的方式進(jìn)行斷電，并且在后臺(tái)軟件發(fā)出提醒，通知管理部門(mén)。

　　智能電表的使用不僅僅省去了人工抄表及預(yù)充值所帶來(lái)的工作量，而且實(shí)現(xiàn)了用電數(shù)據(jù)采用、統(tǒng)計(jì)，以及繳費(fèi)的便捷化。足不出戶就可以通過(guò)手機(jī)查詢(xún)用電情況、進(jìn)行繳費(fèi)。生活中，不僅僅電表實(shí)現(xiàn)了智能化，燃?xì)?、暖氣、水表同樣?shí)現(xiàn)了智能化的采集與控制。相信隨著智能控制及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活會(huì)越來(lái)越便捷高效。