เครื่องวัดพลังงานคืออะไร

เครื่องวัดพลังงานเรียกอีกอย่างว่ามิเตอร์ไฟฟ้า เป็นเครื่องมือสำหรับวัดพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานโดยการรวมพลังงานที่ใช้งานเข้ากับเวลา รูปลักษณ์และพัฒนาการของเครื่องวัดพลังงานไฟฟ้ามีประวัติยาวนานกว่า 100 ปี เครื่องวัดไฟฟ้าที่แตกต่างกันมีหลักการวัดที่แตกต่างกัน ต่อไปนี้เป็นบทนำตามประวัติการพัฒนาของมิเตอร์ไฟฟ้า

ขั้นตอนแรก: เครื่องวัดพลังงานกลอุปนัย

กลไกการวัดภายในของเครื่องวัดวัตต์-ชั่วโมงเชิงกลแบบอุปนัยประกอบด้วยชุดขับเคลื่อนแม่เหล็กไฟฟ้า (ส่วนประกอบแรงดัน ส่วนประกอบกระแสไฟฟ้า) ส่วนประกอบการหมุน ส่วนประกอบเบรก ตลับลูกปืนและตัวนับ ฯลฯ

เครื่องวัดพลังงานเชิงกลแบบเหนี่ยวนำใช้หลักการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อหมุนจานหมุนของเครื่องวัดพลังงาน จากนั้นขับเคลื่อนการนับของตัวนับเชิงกล เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการวัดพลังงาน เมื่อต่อวัตต์-ชั่วโมงมิเตอร์เข้ากับวงจรที่ทดสอบ กระแสสลับจะไหลผ่านขดลวดกระแสและขดลวดแรงดัน และกระแสสลับทั้งสองนี้จะสร้างฟลักซ์แม่เหล็กสลับในแกนเหล็กตามลำดับ และฟลักซ์แม่เหล็กกระแสสลับจะผ่านอลูมิเนียม ดิสก์ทำให้เกิดกระแสไหลวนในดิสก์อลูมิเนียม และกระแสไหลวนได้รับแรงในสนามแม่เหล็ก เพื่อให้ดิสก์อลูมิเนียมได้รับแรงบิดและหมุน (แรงบิดนี้เป็นสัดส่วนกับพลังงานที่ใช้โดยโหลด) เมื่อจานอะลูมิเนียมหมุน มันจะขับเคลื่อน ตัวนับจะระบุพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไป

ขั้นตอนที่สอง: เครื่องวัดพลังงานอิเล็กทรอนิกส์

โครงสร้างภายในของมาตรวัดพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ประกอบด้วยชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และวงจรรวม ซึ่งรวมถึงตัวอย่างกระแสไฟฟ้า ตัวอย่างแรงดันไฟฟ้า ตัวคูณ ตัวแปลง ตัวแบ่งความถี่ การแสดงผลการนับ นาฬิกาปฏิทิน ไมโครโปรเซสเซอร์ส่วนประกอบหลัก และแหล่งจ่ายไฟ เป็นต้น

แรงดันชั่วขณะและกระแสชั่วขณะที่วัดได้จะผ่านตัวอย่างแรงดันและกระแสตัวอย่างตามลำดับ และแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าอ่อนตามสัดส่วนและส่งไปยังตัวคูณ ตัวคูณจะทำการคูณค่าทันทีของสัญญาณแรงดันและสัญญาณปัจจุบัน และส่งสัญญาณแรงดัน DC ตามสัดส่วนกำลังไฟฟ้า จากนั้นใช้ตัวแปลง P/f เพื่อแปลงสัญญาณแรงดัน DC เป็นความถี่พัลส์ที่สอดคล้องกัน ( เป็นสัดส่วนกับพลังงานเฉลี่ย) หารความถี่ด้วยตัวแบ่งความถี่และผ่านตัวนับเป็นระยะเวลาหนึ่ง จำนวนพลังงานไฟฟ้าที่สอดคล้องกันจะปรากฏขึ้น

ขั้นตอนที่สาม: เครื่องวัดพลังงานอัจฉริยะ

หลักการวัดของมาตรวัดพลังงานอัจฉริยะโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกันกับมาตรวัดพลังงานอิเล็กทรอนิกส์แบบดั้งเดิม แต่ฟังก์ชันนี้มีประสิทธิภาพมากกว่า: หนึ่งคือฟังก์ชันการวัดแรงดันและกระแสไฟฟ้าในช่วงกว้าง อีกประการหนึ่งคือฟังก์ชันการวัดแบบแบ่งปันเวลาและแบ่งส่วน ประการที่สามคือฟังก์ชันการวัดแบบสองทางของพลังงานไฟฟ้า และประการที่สี่คือฟังก์ชันการบันทึกโหลด การเตือนเหตุการณ์ ฯลฯ ประการที่ห้าคือฟังก์ชันการตรวจสอบออนไลน์ การวินิจฉัย การเตือนภัย และการประมวลผลอัจฉริยะของพลังงานที่ผิดปกติ การบริโภค และประการที่หกคือฟังก์ชันการควบคุมต้นทุนระยะไกลหรือในท้องถิ่น

ขั้นตอนที่สี่: เครื่องวัดพลังงาน IoT อัจฉริยะ (ดาวดวงใหม่ในอนาคต)

เครื่องวัดพลังงาน IoT อัจฉริยะใช้แนวคิดการออกแบบของมัลติคอร์และโมดูลาร์เพื่อให้ตระหนักถึงความเป็นอิสระสัมพัทธ์ของฟังก์ชันการวัดและฟังก์ชันการจัดการ และตรงตามการเข้าถึงโมดูลขยายฟังก์ชันในอนาคตผ่านอินเทอร์เฟซมาตรฐาน ครอบคลุมโมดูลการวัด กลุ่มการจัดการ และเพิ่มฟังก์ชันใหม่ เช่น การวัดค่าฮาร์มอนิก การสื่อสารด้วยบลูทูธ และการวัดอุณหภูมิที่ขั้วต่อ