電表的分類與工作原理

　　隨著芯片制造及物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，生活中很多計量收費的裝置都隨之發(fā)生了改變。電表、水表、燃氣表以及暖氣等都實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠程采集及控制。這樣不僅大大節(jié)省了人工，同樣對數(shù)據(jù)的處理和統(tǒng)計也更為精確化。

　　電表的分類與工作原理

　　機械式電表

　　早期使用的是純機械的電表，也叫感應式電表。是使用電磁感應原理采集電流電壓，通過機械齒輪的傳動帶動計數(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、永磁鐵、機械計數(shù)裝置、接線端子等幾個部分組成。其中電壓線圈并接在負載回路中，這個線圈的匝數(shù)較多，并且線徑細；電流線圈串接在負載回路中，它的線圈匝數(shù)很少，并且線徑粗。通過這兩個線圈所產(chǎn)生的磁通，共同作用在鋁盤上。由于這兩個線圈的作用，就會使鋁盤產(chǎn)生渦流，使鋁盤轉(zhuǎn)動，在永磁體的阻尼作用下，會使鋁盤勻速轉(zhuǎn)動，在蝸桿及齒輪的帶動下，使計數(shù)裝置計數(shù)，顯示電量。

　　感應式電表由于使用的是機械裝置進行計量，機械裝置會因環(huán)境因素（如溫度）而產(chǎn)生影響。所以這種電表的穩(wěn)定性和計量精度相對較差，并且每個電表在出廠時會存在磁路及機械結構的差異，所以需要加入一些補償措施，長時間的運輸及振動后，也需要進行調(diào)校。

　　這種電表在計量時需要帶動鋁片旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的功耗較大，并且無法防止竊電等非正常使用行為，需要人工定期抄表，這一點也會大大增加了工作量及用電量統(tǒng)計的時間。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。電子式電表的計量仍然需要檢測電壓與電流，電壓一般采用電阻分壓的方式檢測，電流通過采樣電阻檢測，這樣采集的負載電流就會通過電阻轉(zhuǎn)換成電壓。這種電表的計量并不是采用機械結構的鋁盤，而是將電壓電流采樣信號輸入到專用的計量芯片。計量芯片會將輸入的電壓電流信號進行乘法計算，并轉(zhuǎn)換成與乘積成一定比例的脈沖信號。電量的顯示部分仍然使用的是機械輪盤，與感應電表不同的是，它采用的是電磁計數(shù)裝置，由計量芯片輸出的脈沖驅(qū)動電量顯示部分的機械裝置，顯示最終的用電量。

　　電子式電表相比感應式電表，計量精度有所提高并且受環(huán)境影響較小，校準容易，計量精確也不會因為運輸中的振動等因素造成影響，由于使用了芯片計量方式，本身的功耗也會降低，并且這種電表可以加入竊電等非正常使用的檢測。雖然這種電表在很多方面優(yōu)于感應式電表，但仍然需要人工抄表，對用電量進行統(tǒng)計。

　　插卡式預付費電表插卡式預付費電表的計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上加入了費控功能。在使用時，需要使用IC卡進行“預充值”操作，這種操作一般由供電部門或社區(qū)供電管理部門進行操作。

　　這種電表相比普通電子式代表，由于增加了預充值的費控系統(tǒng)，就可以有效地對用戶的用電行為進行控制，如欠費時的斷電，用電異常行為的斷電控制等等。由于采用預付費的方式，無需進行人工抄表，并且在用戶進行讀卡機充值操作時，會通過IC卡將電表內(nèi)的數(shù)據(jù)上傳到充值操作的平臺，這樣就可以對用戶的用電量及用電行為進行統(tǒng)計。

　　隨著預付費電表節(jié)省了人工抄表的麻煩，但預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授權部門進行，所以，使用中仍然會有不方便的地方。

　　智能遠傳電表這種電表是現(xiàn)在普遍使用的電表，它去掉了預付費的插卡操作。相比普通電子式電表及插卡式電表，它的采集和計量參數(shù)更為豐富化，可以通過液晶顯示出多種計量信息，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液晶屏顯示本地信息之外，還可以通過紅外通信進行手動抄表，以及數(shù)據(jù)接口進行遠程抄表。

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

　　智能電表的使用不僅僅省去了人工抄表及預充值所帶來的工作量，而且實現(xiàn)了用電數(shù)據(jù)采用、統(tǒng)計，以及繳費的便捷化。足不出戶就可以通過手機查詢用電情況、進行繳費。生活中，不僅僅電表實現(xiàn)了智能化，燃氣、暖氣、水表同樣實現(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)技術的不斷發(fā)展，人們的生活會越來越便捷高效。