電子式電能表的結構和工作原理

電子式電能表是怎樣來計量電能的呢？電子式電能表是在數字功率表的基礎上發展起來的，采用乘法器實現對電功率的測量。被測量的高電壓u、大電流i經電壓變換器和電流變換器轉換后送至乘法器M，乘法器M完成電壓和電流瞬時值相乘，輸出一個與一段時間內的平均功率成正比的直流電壓U，然后再利用電壓／頻率轉換器，U被轉換成相應的脈沖頻率f，將該頻率分頻，并通過一段時間內計數器的計數，顯示出相應的電能。

一、輸入變換電路

    電子式電能計量儀表中必須有電壓和電流輸入電路。輸入電路的作用，一方面是將被測信號按一定的比例轉換成低電壓、小電流輸入到乘法器中；另一方面是使乘法器和電網隔離，減小干擾。

（一）電流輸入變換電路

    要測量幾安培乃至幾十安培的交流電流，必須要將其轉變為等效的小信號交流電壓（或電流），否則無法測量。直接接入式電子式電能表一般采用錳銅分流片；經互感器接入式電子式電能表內部一般采用二次側互感器級聯，以達到前級互感器二次側不帶強電的要求。

    1．錳銅片分流器

    以錳銅片作為分流電阻RS，當大電流i（t）流過時會產生相應的成正比的微弱電壓 Ui（t），其數學表達式為

Ui（t）＝i（t）R

該小信號Ui（t）送入乘法器，作為測量流過電能表的電流i（t）。

錳銅分流器和普通電流互感器相比，具有線性好和溫度系數小等優點。錳銅分流器A選用F2錳銅片，厚度2mm，取樣電阻Rs選175μΩ，則當基本電流為時，1、2之間的取樣信號Ui＝0.875mV。