Ensimmäiset sähkönmittauslaitteet ilmestyivät 1800-luvulla. Tämä voidaan selittää tutkijoiden tekemillä mittavilla sähkömagneettisuustutkimuksilla. Nykyään sähkömittarit on jaettu useaan tyyppiin ja ne asennetaan kaikkiin tiloihin, joissa ihmiset kuluttavat sähköä. Sen päätehtävä on vakauttaa ja, jos sitä käytetään oikein, minimoida yleishyödylliset laskut.
Sähkönmittauslaitteiden luokitus
Kaikki sähkömittarit on luokiteltu tyypin mukaan liitäntätyypin, suunnitteluominaisuuksien ja mitattujen arvojen mukaan. Laitteet on jaettu suoraan sähköverkkoon kytkettyihin laitteisiin ja laitteisiin, jotka on kytketty sähköpiiriin mittausmuuntajien avulla.
Suunnitteluominaisuuksista riippuen sähkömittarit on jaettu seuraaviin tyyppeihin:
- Sähkömekaaninen tai induktio. Sähkömittarin toimintaperiaate on seuraava: johtavasta materiaalista tehtyyn liikkuvaan osaan vaikuttaa suoraan magneettikenttä, jonka muodostavat paikallaan olevat johtavat kelat. Liikkuva osa on levy, ja kelat tuottavat virtoja ajaen tätä levyä. Kulutetun resurssin määrä on suoraan verrannollinen tämän levyn kierrosten lukumäärään.
Yhden nopeuden induktiomittari - Staattinen tai elektroninen mittauslaite. Sähköisen sähkömittarin toimintaperiaate on seuraava: elektroniset, ne ovat kiinteitä, osat ovat herkkiä jännitteelle ja vaihtovirralle, mikä luo lähtöön pulsseja, joiden lukumäärä on yhtä suuri kuin mitatun energian tilavuus resurssi. Tällainen sähköinen mittalaite mahdollistaa aktiivisen energian mittaamisen muuntamalla jännite ja analogiset virtasignaalit laskupulsseiksi.
- Hybridityyppiset mittauslaitteet ovat melko harvinaisia. Sähkömittarilaitteen erityispiirre on mekaanisten ja elektronisten laitteiden suunnittelun samankaltaisuus.
Sähkömittarit luokitellaan useaan tyyppiin mitattujen arvojen ja tariffien määrän mukaan. Ensimmäisessä tapauksessa mittauslaitteet ovat yksivaiheisia ja kolmivaiheisia, toisessa - yhden ja kahden tariffin.
Sähkömittarin laite ja toimintaperiaate
Vaihtovirran aktiivisen virrankulutuksen kirjaamiseksi reaaliajassa ja jatkuvasti on asennettava yksi- tai kolmivaiheiset induktiomittauslaitteet. Jos tasavirran mittaus on tärkeää, mikä on yleistä rautateillä ja kaikentyyppisessä sähköisessä liikenteessä, asennetaan elektrodynaamiset mittauslaitteet.
Induktiosähkömittarit on varustettu alumiinista valmistetulla kiekolla, kun resurssi kulutetaan, tämä liikkuva elementti pyörii induktiokelojen luomien pyörrevirtausten vuoksi. Tässä tapauksessa kohdataan kaksi erilaista voimaa - induktiokelojen magneettikenttä ja pyörrevirtojen magneettikenttä. Tuloksena olevat virrat virtaavat rinnakkaisessa kuormituspiirissä. Jokainen kela on varustettu ytimellä, joka magnetoidaan vaihtovirralla. Altistuminen jatkuvalle vaihtovirralle johtaa siihen, että sähkömagneettien navat muuttuvat jatkuvasti. Tämä johtaa magneettikentän kulkemiseen niiden välillä. Juuri tämä vetää alumiinilevyn mukanaan muodostaen pyörimisen.
Levyn pyörimisnopeus on suoraan verrannollinen molempien kelojen virtojen suuruuteen. Sähkömittareiden tuotannossa käytetään yksinkertaisia mekaniikan kytkentätekniikoita, minkä vuoksi pyörivä levy liitetään paneelin digitaalisiin lukemiin.
Kulutuslaskenta perustuu lähtöjännitteeseen ja -virtaan. Kaikki tiedot syötetään ilmaisimeen, edistyneissä malleissa tiedot tallennetaan laitteen muistiin.
- Laitteet lukevat tietoja tarkemmin, mikä auttaa pienentämään sähkölaskuja.
- Mekaanisiin sähkömittareihin verrattuna ne ovat kooltaan pienikokoisia ja ulkonäöltään houkuttelevampia.
- Ne siirtyvät automaattisesti päivä- ja yöhintoihin, ihmisen osallistumista ei tarvita. Jopa tuotantovaiheessa laite ohjelmoidaan kahdeksi aikaväliksi - klo 07.00-23.00 ja 23.00-07.00.
- Parannetut mallit on tarkistettava 5-16 vuoden välein. Tällainen tarkistus vaaditaan kirjanpidon oikeellisuuden ja varojen karttumisen kannalta. Energiatoimittajayrityksen on tehtävä tarkastus.
Ensimmäinen laitteen toimivuuden tarkistus suoritetaan tehtaalla, päivämäärä on ilmoitettava mukana olevissa asiakirjoissa.
Kahden tariffin mittauslaitteiden haittojen joukossa ne korostavat korkeita kustannuksia ja niiden epäluotettavuutta mekaanisiin vastaaviin verrattuna. Kuten käytäntö osoittaa, elektroniset mallit epäonnistuvat useammin.
Kaavio sähkömittarista
Kaikentyyppisten sähkölaitteiden toimintamallilla ei ole perustavanlaatuisia eroja, ne ovat kaikki samanlaisia.
Tehon mittaamiseen käytetään useita yksinkertaisia antureita:
- Jännite-anturit, joiden toiminta perustuu tunnettuun jakajapiiriin.
- Virta-anturit, jotka perustuvat tavalliseen shuntiin, jonka läpi sähköpään vaihe kulkee.
Näiden antureiden tallentama signaali on pieni, joten se on vahvistettava käyttämällä elektronisia vahvistimia. Sitten suoritetaan analoginen-digitaalinen käsittely signaalien muuntamiseksi ja monistamiseksi.
Seuraavat vaiheet ovat digitoidun signaalin suodattaminen ja tietojen näyttäminen instrumentin näytössä:
- liittäminen;
- merkintä;
- laskelmien siirto;
- muutos.
Tässä järjestelmässä käytetyt tuloanturit eivät kykene tuottamaan korkean luokan vektoritarkkuuden mittauksia ja siten tehon laskemista.
Jos tarvitaan suurta mittaustarkkuutta, piiri on lisäksi varustettu erityisillä instrumenttimuuntajilla.
Jos vertailuna tarkastellaan yksivaiheisen elektronisen mittauslaitteen toiminnan periaatekaaviota, siinä VT on lisäksi kytketty nollaan ja vaiheeseen ja CT on kiinteä osa vaihelangan repeämistä. Koska signaalit tulevat kahdelta muuntajalta, signaalin lisävahvistusta ei tarvita. Kaikki muut muunnokset suorittaa mikro-ohjain, se ohjaa näyttöä, hajamuistia ja elektronista relettä. Lähtösignaali voidaan edelleen lähettää RAM-muistin kautta datakanavalle.
