据丙通MRO供应商了解到,公用事业单位正在推动采用微控制器的智能电表(防窃电电表)替代老式的机电电表,智能电表除了有智能和通信能力以外,还能防止篡改。
智能电表由一个带有板载ADC和DAC的微控制器、一个电压和电流检测元件、一个AC/DC电源转换器、备份电池以及无线或有线通信功能组成。
电表中主要采用了三种类型的电流检测技术:电流变压器、Rogowski线圈以及电阻分流器。使用哪种技术取决于电力分配是多相还是单相。世界上多数家庭只使用从发电机进入家中布线的单相电源。美国民用市场采用一种分相配电,它向居民提供120V AC和高达240V AC,需要用一个电流变压器作为隔离电压/电流传感器。北欧的商用与某些民用电力是三相电源,但家里一般还是单相。一般来说,在检测电压与电流以确定计量的使用电量时,单相配电系统中会使用一支分流电阻,而在分相或三相系统中使用电流变压器或Rogowski线圈,因为跨不同相位测量的电压会超过半导体器件的电压容限。
多家公司都提供电表IC,包括德州仪器(TI)公司、安森美半导体(ON Semiconductor)公司、Maxim、Analog Devices、Teridian和e2v。这些IC基本都是微控制器,它们追踪电量的使用信息以及从公用事业机构回传的信息。它们可以对电压波形和质量作一些DSP运算,将信息传送到一个显示屏,并存储待发的信息。虽然“智能电表”这个词汇表示微处理器是中心元件,但防篡改措施则使电流检测元件和电源备份的选择成为智能电表的重要决策。
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