Бир фазалуу AC чынжырларындагы энергиянын сарпталышын өлчөө үчүн негизги түзүлүш катары, бир фазалык{1}}энергия эсептегичтери электромагниттик индукция, электрондук өлчөө жана так механикалык өткөрүү технологияларын бириктирет. Илимий структуралык дизайн аркылуу алар энергияны так өлчөөгө жетишишет.
Салттуу электромеханикалык бир фазалык энергия эсептегичтери электромагниттик индукция мыйзамынын негизинде иштейт. Учурдагы катушка жана чыңалуу катушкасы жүк агымы жана чыңалуу менен камсыз кылынганда, алар алюминий айланма пластинкада алмашып туруучу магнит агымын пайда кылат. Фарадейдин электромагниттик индукция принцибине ылайык, өзгөрүлүүчү магнит агымы айланма табактын ичиндеги куюндук агымдарды индукциялайт. Куйулган агымдардын жана магниттик агымдын өз ара аракети айлануучу табакты кыймылга келтирип, кыймылдаткыч моментти жаратат. Ошол эле учурда, тормоздук магнит тарабынан пайда болгон туруктуу магнит талаасы айланма платформанын кыймылынын магниттик күч сызыктарын кесип өтүп, айлануу ылдамдыгына пропорционалдуу тормоз моментин пайда кылат. Акыр-аягы, бул айлануучу табактын ылдамдыгы жүктөө күчү менен так дал келишин камсыздайт. Тишти өткөрүү механизми айланган табактын айлануу ылдамдыгын эсептегичтин көрсөткүчүнө айлантып, энергиянын жыйындысын өлчөөгө мүмкүндүк берет.
Заманбап электрондук бир фазалуу энергия эсептегичтер -гибриддик аналогдук{1}}санарип дизайнды колдонушат. Чыңалууну тандап алуу схемасы кириш чыңалууга пропорционалдуу кичинекей сигналды алуу үчүн резисторду бөлүүчү тармакты колдонот. Токтун үлгүсүн алуу чоң токту кичине сигналга айландыруу үчүн-жез шунт же ток трансформаторун колдонот. Аналогдук чыңалуу жана ток сигналдары аналогдук{6}}санариптик өзгөрткүч (ADC) аркылуу санариптик маанилерге айландырылгандан кийин, микроконтроллер (MCU) көз ирмемдик кубаттуулук теңдемесинин (P=UIcosφ) негизинде реалдуу{8}}убакыт эсептөөлөрүн жүргүзөт жана энергиянын топтолуу алгоритмин эсептөө үчүн колдонот. Ачкыч схемасы тандап алуунун тактыгын камсыз кылуу үчүн жогорку тактыктагы маалымдама булагы, жогорку жыштыктагы тоскоолдуктарды жок кылуу үчүн-төмөн өткөрүү чыпкасы жана эсептөө натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн санариптик сигнал процессору (DSP) камтыйт.
Ката компенсациясы дизайндын негизги маселеси болуп саналат: температураны компенсациялоо схемасы резистордун компоненттерине айлана-чөйрөнүн температурасынын таасирин оңдойт, фазалык компенсациялоо ыкмалары чыңалуу жана ток тандап алуу каналдарындагы мүнөздүү фазалык айырмачылыктарды жок кылуу үчүн колдонулат, ал эми программалык алгоритмдер жарыктык{0}}жүктүн мүнөздөмөлөрүн жана сызыктуу четтөөлөрдү оңдоо үчүн колдонулат. Жыйналууга каршы дизайн-жүк жок шарттарда туура эмес өлчөөнүн алдын алуу үчүн чыңалуу чынжырында магниттик агымдын компенсациясын же электрондук нөл{3}}токтун аныктоосун колдонот.
Акылдуу тармактардын өнүгүшү менен жаңы бир фазалуу энергия эсептегичтери зымсыз байланыш модулдарын, коопсуздук шифрлөө чиптерин жана көп-ченөөлөрдү өлчөө мүмкүнчүлүктөрүн бириктирүүдө. Негизги өлчөө принциптерин сактоо менен, алар жогорку тактыкка жана акылдуу аткарууга карай өнүгүп жатышат.