【正文】 大部分組成。 機電一體化電能表 又稱為脈沖電能表，它綜合了感應式及全電子式電能表的優(yōu)點。 全電子式電能表 因其內部沒有可動部件，無機械摩擦而準確度高，靈敏度高，使用壽命長，易實現(xiàn)自動化計量，可實現(xiàn)遙測遙控，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動分析統(tǒng)計，計量中可排除人為因素干擾，功能多，數(shù)據(jù)可存儲，便于無紙化抄核收作業(yè)，便于遠方集中抄表。 七．按測量功能分，可分為分時計費電能表、最大需量電能表、預付費電能表、集抄電能表、多功能電等能表等。準確度等級的數(shù)字越小準確度等級越高。 四．按電流的測量 范圍來分，可分為直通表和經電流互感器接入兩種。 二．電能表按相別和接線方式分，可分為單相、三相三線制和三相四線制三種。計量無功的目的，是要核算一個抄表期內的平均功率因數(shù) λ ， 即平均力率，即 多功能單相電子式電能表 10 λ =cosφ = W 有 = 1 √ W 有 2+W 無 2 √ 1+(W 有 /W 無 )2 用戶消耗的無功越多，平均功率因數(shù)就越低，配電網在為用戶輸送這些無功電能時，要增加的線損就越多，增加了供電成本。無功電能表用于計量用戶的無功電能 W 無。后者一般用于特殊行業(yè)，不用于電力貿易計量。一般要求記錄多個月最大需量。最大需量也需要分時計量。 國內只需要計量有功最大需量，并依此進行收費。如需量周期為 15 min，滑差步進時間為 5 min，即每 5 min 計算一次當前 15 min 的平均功率，并且與最大值進行比較，如果大于最大值，將其記錄為最大需量，如圖為 最大需量計算說明。 而計算需量的間隔稱為滑差步進時間，一般為 15 min。 5．最大需量計量 需量的定義：定長時間的平均功率； 最大需量：需量的最大值。前者用于多費率分時計費；后者則是指通過接口接收遠方控制指令或通過表記內部的編程控制負荷。 2． 監(jiān)視功能 監(jiān)視功能為最大需量和防竊電監(jiān)視；其次還有缺相指示、停電和復電時間記錄、預付費表的所購電能將用盡時的報警及電壓異常報警。累計計量功能主要包括累計雙向供電的有功電能、無功電能 、視在電能的消耗量、斷電時間、斷電次數(shù)等。一般有數(shù)字通信接口，用于與其他設備進行數(shù)據(jù)交換、抄表、設置表計參數(shù)等，常用的有：遠紅外數(shù)字通信接口、 RS485 通信接口、 IC 卡讀寫接口等。它是電子式 電能表的大腦，指揮其他部分完成工作。 （ 4）管理部分：接收測量部件輸出的電功率信號，計算出各種所需的電量，并且管理顯示、時鐘、通信接口、數(shù)據(jù)存儲器等部件。 （ 3）顯示部分：將電能量及其他信息顯示出來。 （ 2）電源部分：將輸入的交流電壓整流、降壓、濾波后得到直流 5V、 12V等電壓等級的電壓，供給其他電路。下面簡單的介紹以下各部分的功能： （ 1）測量部分：它接收交流電壓、電流信號，將其運算后得到相乘的電功率信號，電子式電能表的精度和穩(wěn)定性等主要性能就由此部件決定。電子式電能表在技術上從模擬乘法器到數(shù)字乘法器，性能越來越好，而價格越來越低，大規(guī)模批量生產工藝也非常成熟，已形成了一個非常有活力、欣欣向榮的產業(yè)。在 20 世紀 80 年代之前，電子式電能表并沒有顯示出它巨 多功能單相電子式電能表 7 大的生命力和活力，它的應用局限于高精度電能表、標準表和檢驗裝置，其成本較高，性能和可靠性比機械表并不優(yōu)越很多。 電子式電能表誕生在 20 世紀 40 年代，由歐洲的公司制造。電子式電能表由于其構成不同于機械電能表而得名。隨著電子技術的發(fā)展和用戶用電管理水平要求的不斷提高，電子式電能表得到了迅猛的發(fā)展，成為電能計量不可缺少的重要組成部分。 電能開發(fā)及利用的加快，對電能管理和電能表性能提出了更高的要求，感應系電能表準確度等級不夠高，為使電能計量儀器儀表適應工業(yè)現(xiàn)代化和電能管理現(xiàn)代化迅速發(fā)展的需要，電子式電能表應運而生。 第二章 電子式電能表 電子式電能表的發(fā)展史 世界上最早的電能表是愛迪生于 1880 年利用電解原理發(fā)明的直流電能表，交流電的出現(xiàn)和被利用，對電能計量儀表提出了新的要求。電壓信號源器件一般選用電磁式電壓互感器，也有用電容分壓器或電阻分壓器的，高新技術選用光電壓互感器；電流信號源 器件一般選用電磁式電流互感器，高新技術選用電子式電流互感器、光電流互感器；傳輸線一般選用電纜，高新技術選用光纜；電能量采樣、測量、計算、顯示、存儲一般由電能表來完成，高新技術直接用計算機來取代電能表。 電能計量原理 框圖如圖所示。必須加強電能計量的學習，加強電能計量新技術的學習，使電能計量工作管理規(guī)范化，符合國家標準，計量準確可靠。 在電力市場的整體運作中，電能計量裝置的讀數(shù)作為電力產品貿易結算的依據(jù)，已經越來越受到貿易雙方的重視，是貿易雙方經濟核算的重要指標。謝謝！ 作 者 2020 年 6 月 多功能單相電子式電能表 4 目 錄 前 言 3 第一章 電能計量基本概念 電能計量裝置 第二章 電子式電能表 電子式電能表的發(fā)展史 電子式電能表的一般結構與原理 電子式電能表的功能與分類 各種電能表的比較 第三章 多功能單相電子式電能表的硬件結構 電子式電能表的硬件框圖 電源電路部分 計量部分 通訊部分 MCU及其它電路部分 第四章 多功能單相電子式電能表的軟件結構 電能表的系統(tǒng)軟件結構框圖、 電能表的程序流程圖 第五章 電子式電能表的整體結構 完整的電路原理圖和印制電路板 電能表的結構圖 附錄一 參考文獻 附錄二 參考程序 多功能單相電子式電能表 5 第一章 電能計量基本概念 電能是國民經濟、工業(yè)、商業(yè)等人民生活的重要二次能源，電能可以方便地轉化為其他形式的能量。 本設計的單相電子電能表具有用電計量、監(jiān)視、控制、管理四大功能，由于內部無機械摩擦而準確度高，靈敏度高，易實現(xiàn)自動化測量，用 RS—— 485 可實現(xiàn)遠方通信 。電能表在電能管理用儀器儀表中占有很大比例，其性能直接影響著電能管理的效率和科學文化水平。在世界資源匱乏的今天，電能的節(jié)約與有效利用均具有十分重要的意義。s lives the energy important, electric energy be used generally among modern society, so electric energy measuring apparatus take place, support, use status of cable very important. If after China has participated in world merce, the measuring apparatus of electric energy seems more important even more, because foreign countries require collect electric rate accurately rationally, especially those individual proprietorship factory or joint venture pay more attention to electric energy measuring apparatus. 多功能單相電子式電能表 3 前 言 在現(xiàn)代化社會中，電能已經成為最重要的能源。 多功能單相電子式電能表 1 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 作 者： 學 號： 系 部：電力系 專 業(yè)：電網監(jiān)控 題 目：多功能單相電子式電能表 指導者： （教授） 評閱者： 2020 年 6 月 多功能單相電子式電能表 2 電 子 式 電 能 表 摘要 ：電能是國民經濟、工業(yè)、商業(yè)、等人民生活的重要二次能源，電能在現(xiàn)代社會中是普