Энергия тутумдарында энергия керектөөнү өлчөө үчүн негизги аспап катары электр эсептегичтин структуралык дизайны анын өлчөө тактыгына, ишенимдүүлүгүнө жана чалгындоо деңгээлине түздөн-түз таасирин тийгизет. Заманбап электр эсептегичтер, адатта, энергетикалык маалыматтарды чогултуу, иштетүү жана берүү үчүн чогуу иштеген бир нече функционалдык модулдардан турат. Бул макалада механикалык жана электрондук көз караштан электр эсептегичтин негизги түзүлүшү жана негизги компоненттери майда-чүйдөсүнө чейин айтылат.
Механикалык электр эсептегичтин структурасы
Салттуу механикалык электр эсептегичтер (мисалы, индукциялык эсептегичтер) энергияны өлчөө үчүн биринчи кезекте электромагниттик индукция принцибине таянышат. Алардын негизги түзүлүшү төмөнкү компоненттерди камтыйт:
1.Drive элементи
Жетектөөчү элемент чыңалуу катушкасынан жана ток катушкасынан турат. Чыңалуу катушкасы жүккө параллелдүү туташтырылган, ал эми ток катушкасы жүк менен катар туташтырылган. Кубатталганда, бул эки катушкалар алмашуучу магнит талаасын пайда кылат, ал алюминий бурулма платформасында иш алып барып, анын айланышына себеп болот.
2.Айлануучу элемент
Айлануучу элемент, биринчи кезекте, алюминий бурулчу жана валдан турат. Айдоочу элемент тарабынан пайда болгон магнит талаасы жүктүн сарпталган энергиясына пропорционалдуу ылдамдыкта алюминий бурулуучу табакты айлантат.
3.Тормоздук элемент
Тормоздук магнит айлануучу табактын айлануусуна карама-каршы багытта тормоз моментин жаратып, туруктуу ылдамдыкты жана ошентип өлчөө тактыгын камсыз кылат.
4. Эсептегич
Счетчик айлануучу валга редуктор аркылуу туташтырылган. Ал циферблаттын айланууларынын санын жазып, аны энергия керектөөгө айлантат (көбүнчө киловатт-саат (кВт саат)).
Механикалык эсептегичтер жөнөкөй жана арзан, бирок алар тактыктын чектелүүлүгү жана алыстан байланышуу мүмкүн эместиги сыяктуу чектөөлөргө дуушар болушат. Алар акырындык менен электрондук эсептегичтерге алмаштырылууда.
Электрондук эсептегичтердин структурасы
Электрондук эсептегичтер санариптик схемаларды жана микропроцессордук технологияны колдонуп, өлчөө тактыгын жана кеңейтилген функцияларды сунуштайт. Алардын негизги түзүмү төмөнкүлөрдү камтыйт:
1. Чыңалуу жана токтун үлгүлөрүн алуу чынжырлары
Электрондук эсептегичтер так резистор бөлгүчтөрдү же трансформаторлорду колдонуу менен чыңалуу жана ток сигналдарын чогултуп, аларды кайра иштетүүгө ылайыктуу төмөнкү-вольттуу, төмөнкү{1}}токтук сигналдарга айландырышат.
2. Аналогдук{1}}дан-санариптик конвертерге (ADC)
Тандалган аналогдук сигналдар ADC тарабынан энергия керектөөнү андан ары эсептөө үчүн микропроцессор үчүн санариптик сигналдарга айландырылат.
3. Микропроцессор (MCU)
Микропроцессор электрондук эсептегичтин «мээси» болуп саналат, ал маалыматтарды иштеп чыгуу, энергияны эсептөө, сактоо жана дисплейди башкаруу үчүн жооптуу. Ал керек болсо, кубаттуулук фактору жана чыңалуунун өзгөрүшүнө мониторинг жүргүзүү сыяктуу татаалыраак эсептөөлөрдү жасай алат.
4. Дисплей модулу
Электрондук электр эсептегичтер, адатта, электр энергиясын керектөө, чыңалуу жана ток сыяктуу маалыматтарды көрсөтүү үчүн суюк кристалл дисплейди (LCD) же LED дисплейди колдонушат. Кээ бир жогорку{1}}өлчөгүчтөр арткы жарыктандырууну жана көп сызык-дисплейлерди да колдойт.
5. Коммуникация модулу
Заманбап акылдуу эсептегичтер RS-485, электр линиясынын ташуучусу (PLC), LoRa жана NB-IoT сыяктуу байланыш интерфейстерин бириктирип, эсептегичти алыстан окууну, жүктү көзөмөлдөөнү жана тармакты башкарууну колдойт.
6. Memory Unit
Электрондук эсептегичтер электр энергиясы үзгүлтүккө учураганда берилиштердин жоголуп кетпешин камсыз кылуу үчүн, энергия берилиштерин, окуялар журналдарын жана конфигурация параметрлерин узак-мөөнөткө сактоо үчүн -туруктуу эмес эстутумга (мисалы, EEPROM же Flash) орнотулган.
7.Электр менен камсыздоо модулу
Электрондук электр эсептегичтер, адатта, көмөкчү электр булагы (мисалы, трансформатор же коммутациялык электр булагы сыяктуу) колдонушат. Кээ бир моделдер электр энергиясы үзгүлтүккө учураганда негизги функцияларды камсыз кылуу үчүн өлчөө линиясынан электр энергиясын түздөн-түз тарта алат.
Электр энергиясын эсептегичтердин өзгөчө түрлөрүнүн структуралык өзгөчөлүктөрү
1.Алдын ала төлөнгөн эсептегичтер
Электрондук эсептегичтердин негизинде бул эсептегичтер IC картасын же радиожыштык (RF) байланыш модулун камтыйт, бул колдонуучуларга электр энергиясын колдонуудан мурун сатып алууга жана электр энергиясын уурдоонун алдын алуу үчүн шифрлөөнү колдонууга мүмкүндүк берет.
2.Көп-Функция өлчөгүчтөр
Негизги энергияны эсепке алуудан тышкары, бул эсептегичтер гармоникалык анализди, суроо-талаптын статистикасын жана каталарды каттоону сунуштайт, бул аларды өнөр жай жана коммерциялык колдонуучулар үчүн ылайыктуу кылат.
3.Акылдуу эсептегичтер
Акылдуу эсептегичтер эки тараптуу байланышты, электр энергиясына реалдуу жооп-реакцияны жана автоматташтырылган тармакты башкарууну колдоо үчүн Интернеттин Интернет (IoT) технологиясын бириктирген электрондук эсептегичтердин жаңыланган версиясы.
Жыйынтык
Электр эсептегичтердин структуралык дизайны механикалыктан электрондукга, акылдуу эсептегичтерге чейин технологиялык жетишкендиктер менен өзгөрдү. Алардын негизги принциптери ар дайым так өлчөө, ишенимдүү иштөө жана акылдуу башкаруу болгон. Келечекте, Энергетикалык Интернеттин өнүгүшү менен электр эсептегичтери жасалма интеллект менен чоң маалыматтардын аналитикасын андан ары интеграциялап, акылдуу тармактын негизги түйүндөрү болуп калат. Электр эсептегичтеринин түзүмүн түшүнүү техникалык тейлөөнү жана көйгөйлөрдү аныктоону гана эмес, жаңы электр системаларын курууга да негиз түзөт.