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电能表基础知识

世通仪器检测服务有限公司是经中国合格评定 认可委员会(英文简称：CNAS)认可，认可编号：L3170,专门为企业提供仪器校准、仪器校验、仪器检测的第三方正规实验室，所出报告均符合ISO/IEC17025:2005仪器校准和检测实验室能力的要求。

一、电能表的定义

   电能表,是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表。

二、电能表的分类

1.  按结构及工作原理分：感应式电能表；电子式电能表。电子式电能表进一步又可分为全电子式电能表和机电一体式电能表。

2.  按准确度等级分：

   普通级：0.2S，0.2，0.5S，0.5，1.0，2.0，5.0级，用于测量电能。

   精密级：0.01，0.05级，主要作为校验普通级电能表的校验基准。

3.  按用途分：

   (1)有功电能表。用于测量有功电量。

   (2)无功电能表。用来计量发、供、用电的无功电能。

   (3)预付费电能表。预付费电能表又叫做定量电能表、IC卡电能表，除了具有普通电能表的计量功能外，特别的是用户先买电，买电后才能用电，若用完电后用户不继续卖电，则自动切断电源停止供电。

   (4)复费率电能表。复费率电能表是按指定时段分别按要求计量各时段的用电量及总用电量的电能表。

   (5)多功能电能表。除了计量有功(无功)电能外，还具有分时、测量需量等两种以上功能，并能显示、储存和输出数据的电能表。

   (6)载波电能表。载波电能表就是具有载波抄表功能的电能表。

4.  根据接入电源的性质可分为：交流电能表和直流电能表。

5.  按照表计的安装接线方式可分为：直接接人式和间接接入式(经互感器接入)；其中由于测量电路的不同，通常又分为单相电能表、三相三线电能表和三相四线电能表。

6.  按平均寿命的长短，单相感应式电能表又分为:普通型和长寿命技术电能表。按照规程规定，普通型感应式电能表在使用5年后就要进行抽检，当抽检不合格时就要进行轮换。而长寿命技术电能表是指平均不修理的有效使用时间在20年及以上的感应式电能表。

三、电能表型号及意义

   靠前部分： 类别代号D：电能表   

     第二部分： 组别代号D：单相；S:三相三线； T:三相四线；X:无功  第二字母：F:复费率表；S:电子式；D:多功能；Y:预付费

   第三部分： 设计序号：阿拉伯数字

   第四部分： 改进序号：用小写的汉语拼音字母表示

  例如：DTSF666表示（三相四线电子式复费率电能表）

四、电能表的工作原理

   1.感应式电能表的工作原理：

当把电能表接入被测电路时，电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过，这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通；交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感应出涡流；涡流又在磁场中受到力的作用，从而使铝盘得到转矩（主动力矩）而转动。负载消耗的功率越大，通过电流线圈的电流越大，铝盘中感应出的涡流也越大，使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大，转矩也越大，铝盘转动也就越快。铝盘转动时，又受到磁铁产生的制动力矩的作用，制动力矩与主动力矩方向相反；制动力矩的大小与铝盘的转速成正比，铝盘转动得越快，制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时，带动计数器，把所消耗的电能指示出来。

   2.电子式电能的工作原理：

电能计量的理论基础为：单相有功功P=U·I·cosφ那如何将理论转换为实际呢？其工作原理框图如下图所示。被测量的高电压u、大电流i经电压变换器和电流变换器转换后送至乘法器M，乘法器M完成电压和电流瞬时值相乘，输出一个与一段时间内的平均功率成正比的直流电压U，然后再利用电压／频率转换器，U被转换成相应的脉冲频率f，将该频率分频，并通过一段时间内计数器的计数，显示出相应的电能。

差压变送器与压力变送器有什么区别

     差压变送器是测量变送器两端压力之差的变送器，输出标准信号（如4~20mA、0~5V）。差压变送器与一般的压力变送器不同的是它们均有2个压力接口， 差压变送器一般分为正压端和负压端，一般情况下， 差压变送器正压端的压力应大于负压段压力才能测量。

安装说明：

其实大家可能注意到，4-20mA电流本身就可以为变送器供电，变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。这使得两线制传感器的设计成为可能。

在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。两者之间距离可能数十至数百米。另外四线制变送器和三线制变送器因导线内电流不对称必须使用昂贵的屏蔽线，而两线制变送器可使用非常便宜的的双绞线导线,因此在应用中两线制变送器必然是可选的。

差压变送器的工作原理：

差压变送器通常用于测量密闭容器内的液位，利用液体自身重力产生的压力差来测量容器内液体的液位。其高压侧测量管，由于蒸汽凝结，始终处于充满水状态，保持压力恒定，而低压侧测量管，与容器组成联通器，其压力随容器内液位的变化成线性变化。 

设△P为变送器接收到的差压信号，P0为容器内部压力，P+为变送器正压侧压力，P-为变送器负压侧压力；ρ为容器内液体的密度；g为重力加速度；h1为工艺零点到容器上部取压口的高度；h2为容器工艺液位；h为变送器到工艺液位零点的高度。

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