単相 AC 回路のエネルギー消費量を測定するためのコア デバイスとして、単相電力量計は、電磁誘導、電子測定、精密機械伝送技術を統合しています。{0}{1}{1}科学的な構造設計により、正確なエネルギー測定を実現します。
従来の電気機械式単相電力量計は、電磁誘導の法則に基づいて動作します。{0}電流コイルと電圧コイルにそれぞれ負荷電流と電圧が供給されると、アルミターンテーブル上に交流磁束が発生します。ファラデーの電磁誘導原理によれば、磁束の変化によりターンテーブル内に渦電流が誘導されます。渦電流と磁束の相互作用によって駆動トルクが生成され、ターンテーブルが推進されます。同時に、制動用磁石によって生成される一定の磁場がターンテーブルの動きの磁力線を切り裂き、回転速度に比例した制動トルクを生成します。最終的に、これによりターンテーブルの速度が負荷電力と正確に一致することが保証されます。歯車伝動機構によりターンテーブルの回転速度をメーターの読み値に変換し、累積エネルギーの計測が可能です。
最新の電子単相電力量計は、ハイブリッド アナログ-デジタル設計を採用しています。電圧サンプリング回路は、抵抗分割ネットワークを使用して、入力電圧に比例した小さな信号を取得します。電流サンプリングでは、マンガン銅のシャントまたは変流器を利用して、大電流を小さな信号に変換します。アナログ電圧信号と電流信号がアナログ-デジタル コンバーター（ADC）によってデジタル値に変換された後、マイクロコントローラー（MCU）は瞬時電力方程式（P=UIcosφ）に基づいてリアルタイム計算を実行し、累積アルゴリズムを使用してエネルギー値を計算します。-主要な回路には、サンプリング精度を確保するための高精度リファレンス ソース、-高周波干渉を除去するためのローパス フィルタ、および計算効率を向上させるためのデジタル シグナル プロセッサ (DSP)-が含まれます。
誤差補償は設計上の重要な問題です。温度補償回路は抵抗コンポーネントに対する周囲温度の影響を補正し、位相補償技術は電圧と電流のサンプリング チャネルに固有の位相差を除去するために採用され、ソフトウェア アルゴリズムは軽負荷特性と直線性の偏差を補正するために使用されます。{0}}アンチクリープ設計では、電圧回路の磁束補償または電子ゼロ電流検出を使用して、無負荷状態での誤測定を防止します。-
スマート グリッドの発展に伴い、新しい単相電力メーターには、無線通信モジュール、セキュリティ暗号化チップ、マルチレート測定機能が統合されています。-中心となる計測原理を維持しながら、高精度とインテリジェントなパフォーマンスを目指して進化しています。