多参数电能表的设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述电气工程及其自动化多参数电能表的设计前言：电能表可分为感应式电能表、机电一体化电能表和电子式电能表。随着电子技术的蓬勃发展，电子式电能表的性价比不断提升。无论是可靠性、精度、功能等都优于感应式电能表。同时电力行业推行“一户一表”制，使得早期使用的机电式电度表越来越不适合市场要求，而电子式电度表由于具有可远程抄表、分时计量和计量准确等特点，同时可靠性也占有优势，因此越来越受到市场的青睐。但是由于电子式电能表发展历史毕竟比较短，还不能够在有些恶劣条件下正常工作；厂家对现场使用条件的理解、用

2、电营业政策了解还不能达到有些用户的要求，因此厂家要得到用户在某些技术指标上的认可还需要有一个过程。本文主要讲述电能表的发展过程、电能表的作用、现在存在的问题及解决方法和电子式电表的发展前景。主题：电能表是测量电能的专用仪表，诞生至今已有100多年的历史。因为一度电定义是千瓦小时的电能量，所以按计量单位称呼，电能表又可称为电度表或千瓦时表。因为电能表在电能管理中是最末端的仪器，在电能管理中用仪器仪表中占有很大比例，所以它的性能直接影响到电能管理的效率、准确度和科学化水平。多年来，随着电力系统及其相关产业

3、的发展以及电能管理系统的不断完善，电能表的结构和性能也经历了不断更新、优化的发展过程[1]。1880年，一个叫爱迪生的德国人利用电解原理制成的世界上最早出现的直流电能表。交流电的出现和被利用之后，对电能计量仪表的功能有了新的要求。1888年，首先想到将旋转磁场理论用于交流电能测量的是意大利物理学教授费拉里斯。与此同时，感应系电能表的雏形被美国一物理教师根据旋转磁场的原理试制出来。之后，感应式电能表得到了很快的发展。感应系电能表是利用处在交变磁场的金属圆盘中的感应电流与有关磁场形成力的原理制成的,具有制

4、造简便、可靠性好和价格便宜等特点[1]。经过近一百年的不断改进与完善之后,感应系电能表的制作技术已经成熟。通过用铬钢、铝镍合金取代替原来的钨铜过双重绝缘、绝缘度的加强和采用高质量双宝石轴承和磁力轴承等技术手段,其磁路和结构的稳定性得以提高,电磁振动被削弱,使电能表寿命延长了很多年,且过载能力也有了显著的提高。因此,至今在一些发达国家和包括我国在内的许多发展中国家里,感应式电能表仍被广泛使用[1]。工业飞快发展的同时,电能的利用也在迅速增加，由于早期使用的感应式电度表有准确度低、功能单一、适用频率范围窄

5、等缺点而越来越不适应市场要求。为使电能计量仪器仪表能够跟上工业现代化和电能管理现代化飞快发展的步伐,电子式电能表就这样产生了。早期的电子式电能表是在感应式表计的测量基础上发展起来的，就是说其工作元件还是采用感应系电能表的测量机构，同时由光电传感器来完成电能脉冲的转换，然后脉冲经过电子电路进行适当处理，从而实现对电能的测量[1]。虽然经过十几年的改善和提高，但器工作元件采用感应系电能表的测量机构，所以也存在准确度低、功能单一、适用频率范围窄等缺点。改善这些缺点，就必须找出另外一种方法来代替感应系电能表的

6、测量机构。从70年代起，人们开始试着采用电子电路的方案来解决这个问题。因为电能是电功率和时间的积分，所以能够准确测量电功率是最重要的一步。通过把乘法器把电流和电压相乘就是电功率，所以通常大部分人是采用乘法器来测量电功率和电能的普遍方法。近20年来，电子技术有了很快的发展，这为电子式电能表技术的提高奠定了基础。大量新型的电子元器件被研发出来，各种乘法器和AD转换芯片大量出现，性能也大步的提升，这样就大步促进了电子式电能表的发展。之后单片微型计算机的出现是电子式电能表的重大转折点。它彻底改变了原来的观念，

7、以前的乘法器和其他一些电子硬件电路都被软件编程所代替，使得电子硬件电路更加简单，其电参数（电流的有效值、电压的有效值、有功功率、无功功率、视在功率等）测量的更加准确，同时有些其具备了无限传送数据、IC卡预付费、防窃电、复费率等功能。随着国家电力产业的蓬勃发展，以及电力行业推行“一户一表”制，由于早期使用的感应式电度表有准确度低、功能单一、适用频率范围窄等缺点而越来越不适应市场要求，而电子式电度表由于具有计量准确、可远程抄表和分时计量等特点，且产品的可靠性也占有优势，因而市场见好[2]。而电子式电能表又

8、是在感应式表计的测量基础上发展起来的，因此对其技术导向必须遵循如下原则：1.表计测量结果要符合电工原理和数学分析式;2.功能满足用电营业政策;3.性能优于感应式电能表;4.能够方便地解决实践中碰的各种问题。把先进的通信技术、合理的防窃电方法能巧妙的融入电能表生产技术，是电子式电能表开拓的方向[3]。所以电度表需要有详细的设计、生产和检测标准，如GB/T17215-19981级和2级静止式交流有功电度表(对应的国际标准为IEC1036:1996)，GB/T