电表的分类与工作原理

　　随着芯片制造及物联网技术的发展，生活中很多计量收费的装置都随之发生了改变。电表、水表、燃气表以及暖气等都实现了数据的远程采集及控制。这样不仅大大节省了人工，同样对数据的处理和统计也更为精确化。

　　电表的分类与工作原理

　　机械式电表

　　早期使用的是纯机械的电表，也叫感应式电表。是使用电磁感应原理采集电流电压，通过机械齿轮的传动带动计数，最终显示用电量的。其内部主要由电流线圈、电压线圈、铝盘、永磁铁、机械计数装置、接线端子等几个部分组成。其中电压线圈并接在负载回路中，这个线圈的匝数较多，并且线径细；电流线圈串接在负载回路中，它的线圈匝数很少，并且线径粗。通过这两个线圈所产生的磁通，共同作用在铝盘上。由于这两个线圈的作用，就会使铝盘产生涡流，使铝盘转动，在永磁体的阻尼作用下，会使铝盘匀速转动，在蜗杆及齿轮的带动下，使计数装置计数，显示电量。

　　感应式电表由于使用的是机械装置进行计量，机械装置会因环境因素（如温度）而产生影响。所以这种电表的稳定性和计量精度相对较差，并且每个电表在出厂时会存在磁路及机械结构的差异，所以需要加入一些补偿措施，长时间的运输及振动后，也需要进行调校。

　　这种电表在计量时需要带动铝片旋转，产生的功耗较大，并且无法防止窃电等非正常使用行为，需要人工定期抄表，这一点也会大大增加了工作量及用电量统计的时间。所以这种电表现在基本上已经淘汰了。

　　电子式电表电子式电表是在感应式电表之后出现的一种电表，它的体积更加小巧，重量更轻。电子式电表的计量仍然需要检测电压与电流，电压一般采用电阻分压的方式检测，电流通过采样电阻检测，这样采集的负载电流就会通过电阻转换成电压。这种电表的计量并不是采用机械结构的铝盘，而是将电压电流采样信号输入到专用的计量芯片。计量芯片会将输入的电压电流信号进行乘法计算，并转换成与乘积成一定比例的脉冲信号。电量的显示部分仍然使用的是机械轮盘，与感应电表不同的是，它采用的是电磁计数装置，由计量芯片输出的脉冲驱动电量显示部分的机械装置，显示最终的用电量。

　　电子式电表相比感应式电表，计量精度有所提高并且受环境影响较小，校准容易，计量精确也不会因为运输中的振动等因素造成影响，由于使用了芯片计量方式，本身的功耗也会降低，并且这种电表可以加入窃电等非正常使用的检测。虽然这种电表在很多方面优于感应式电表，但仍然需要人工抄表，对用电量进行统计。

　　插卡式预付费电表插卡式预付费电表的计量及电量显示功能和原理与电子式电表基本相同，不同的是，它在普通电子式电表的基础上加入了费控功能。在使用时，需要使用IC卡进行“预充值”操作，这种操作一般由供电部门或社区供电管理部门进行操作。

　　这种电表相比普通电子式代表，由于增加了预充值的费控系统，就可以有效地对用户的用电行为进行控制，如欠费时的断电，用电异常行为的断电控制等等。由于采用预付费的方式，无需进行人工抄表，并且在用户进行读卡机充值操作时，会通过IC卡将电表内的数据上传到充值操作的平台，这样就可以对用户的用电量及用电行为进行统计。

　　随着预付费电表节省了人工抄表的麻烦，但预充值仍然需要人工操作，并且为了安全，这种充值操作只能通过授权部门进行，所以，使用中仍然会有不方便的地方。

　　智能远传电表这种电表是现在普遍使用的电表，它去掉了预付费的插卡操作。相比普通电子式电表及插卡式电表，它的采集和计量参数更为丰富化，可以通过液晶显示出多种计量信息，比如总用电量、峰谷用电、用电功率等等。智能电表除了可以通过液晶屏显示本地信息之外，还可以通过红外通信进行手动抄表，以及数据接口进行远程抄表。

　　智能电表的数据远传及控制信号传输方式有很多种，比如店电力载波、公网传输等等，使用后者居多，也相对稳定。电表的数据采集接口一般为RS485，会根据区域的划分将小区域内（比如一个单元）的电表通过RS485进行并接。由数据集中器对区域内的电表的数据进行采集及处理，并通过公网（如GPRS）将汇集的数据上传到电力部门的服务器，由服务器后台软件对数据进行处理及分析后，除了作为电力部门的监管外，还会将用电量及费用信息通过信息等方式推送给用户。只能电表除了可以远程采集用电信息外，同样可以对用电行为进行监管和控制，当出现异常用电行为时，可以通过远程控制的方式进行断电，并且在后台软件发出提醒，通知管理部门。

　　智能电表的使用不仅仅省去了人工抄表及预充值所带来的工作量，而且实现了用电数据采用、统计，以及缴费的便捷化。足不出户就可以通过手机查询用电情况、进行缴费。生活中，不仅仅电表实现了智能化，燃气、暖气、水表同样实现了智能化的采集与控制。相信随着智能控制及物联网技术的不断发展，人们的生活会越来越便捷高效。