近来，代替感应电表的是电子表。 在这些计数器中，计数机构不使用电压和电流线圈旋转，而是使用专用电子设备旋转。 另外，微控制器和数字显示器可以分别是记录和显示读数的一种方式。 所有这些都可以减小设备的整体尺寸，并降低其成本。
几乎任何电子仪表的组成都包括一个或多个执行转换和测量基本功能的专用计算芯片。 这种微电路的输入以模拟形式从相应的传感器接收有关电压和电流强度的信息。 在芯片内部，此信息将以某种方式进行数字化和转换。 结果，在微电路的输出端产生脉冲信号，其频率与连接到仪表的负载的电流消耗功率成比例。 脉冲到达计数机构，该机构是一个电磁体，与带有数字的车轮上的齿轮配合。 如果带有数字显示器的仪表价格比较昂贵，则使用附加的微控制器。 它通过特定的接口连接到上述微电路和数字显示器，在非易失性存储器中累积测量电的结果，还提供其他设备功能。
考虑一下我遇到的几种类似的微电路和计数器模型。
下面的未组装图片显示了最便宜，最受欢迎的单相电表“ NEVA 103”。 从图中可以看出，计数器设备非常简单。 主板由一个专用的微电路，其主体套件和一个基于镇流电容器的电源稳定器组件组成。 附加板上有一个LED，指示消耗的负载。 在这种情况下，每1 kW * h 3200个脉冲。 也可以从位于计数器顶部的绿色端子块中获取脉冲。 计数机构由七个带数字的轮子，一个变速箱和一个电磁体组成。 它以十分之一kW * h的精度显示计算出的电量。 从图中可以看出，变速箱的齿轮比为200：1。 根据我的评论，这表示“每1 kWh 200个脉冲”。 也就是说，施加到电磁铁的200个脉冲将使最后一个红轮滚动1整圈。 该比率是LED指示灯比率的倍数，这并非偶然。 带电磁铁的变速箱位于两个屏蔽下方的金属箱中，以防止其受到外部磁场的干扰。
在此计数器模型中，使用了ADE7754芯片。 考虑其结构。
引脚5和6从电流分流器接收模拟信号，该电流分流器位于仪表的第一和第二端子上（在此位置的照片中可见损坏）。 引脚8和7接收与网络电压成比例的模拟信号。 通过引脚16和15，可以设置负责电流的内部运算放大器的增益。 借助于ADC单元，这两个信号均被转换为数字形式，并经过一定的校正和滤波后，被馈送到乘法器。 乘法器将这两个信号相乘，结果，根据物理定律，可以在其输出处获得有关当前功耗的信息。 该信号被馈送到专门的转换器，由该转换器生成现成的脉冲至计数设备（引脚23和24）以及控制LED和计数输出（引脚22）。 通过引脚12、13和14，可以配置上述脉冲的频率因子和模式。
车身套件的标准方案几乎是正在考虑的计数器方案。
公共负极线连接到零220V。 该相位通过电阻上的分压器到达引脚8，该分压器用于降低测得电压的电平。 来自分流器的信号也通过电阻器进入芯片的相应输入。 在设计用于测试的电路中，配置引脚12-14连接到逻辑单元。 根据电表的型号，它们可以具有不同的配置。 在这篇简短的评论中，此信息不是那么重要。 LED指示器与光学隔离串联的相应引脚相连，在该引脚的另一端连接了一个端子块，以除去计数信息（K7和K8）。
在同一系列的微电路中，有类似的用于三相测量的类似物。 它们很可能内置在便宜的三相电表中。 例如，下图显示了这些微电路之一即ADE7752的结构。
代替两个ADC节点，使用了六个节点：每个阶段2个。 运算放大器电压的负输入组合在一起，并输出到引脚13（零）。 三相中的每相都连接到其运算放大器的正输入（引脚14、15、16）。 来自每个相的电流分流器的信号与前面的示例类似。 对于三相中的每相，使用三个乘法器提取表征当前功率的信号。 这些信号，除滤波器外，还通过其他节点，这些节点通过引脚17激活，并用于启用数学模块的操作。 然后将这三个信号求和，从而获得所有相位的总功耗。 根据引脚17的二进制配置，加法器将三个信号的绝对值或其模块求和。 对于某些微妙的电量测量而言，这是必需的，此处不再赘述。 该信号通过单相电表被馈送到类似于先前示例的转换器。 其界面也几乎相同。
值得注意的是，上述微电路用于测量有功电能。 更昂贵的电表能够测量有功和无功电能。 考虑例如ADE7754芯片。 从下图可以看出，其结构比前面示例中的微电路结构要复杂得多。
微电路测量有功和无功三相电，具有用于连接微控制器的SPI接口和用于外部记录有功电的CF输出（引脚1）。 微控制器通过接口读取来自微电路的所有其他信息。 通过它，进行微电路的配置，特别是安装在结构图中反映的众多常数。 结果，与前两个示例不同，该微电路不是自治的，并且需要微控制器基于该微电路构建计数器。 您可以在结构图中直观地观察分别负责测量有功和无功能量的节点。 这里的一切都比前两个示例要复杂得多。
例如，考虑另一个有趣的设备：一个三相仪表“ Energomera TSE6803V P32”。 从下面的照片可以看出，该计数器尚未运行。 我以未密封的形式获得它，外部机械损伤很小。 有了这些，他完全处于工作状态。
如您所见，查看主板，该设备包含三个相同的节点（在右侧），电源电路和一个微控制器。 在主板的底部是三个相同的模块，位于单独的板上，每个节点一个。 这些模块是AD71056微电路，具有最小的所需重量。 该芯片是单相电表。
模块垂直密封在主板上。 双绞线将电流分流器连接到这些模块。
几个小时后，我设法绘制了该设备的电气图。 让我们更详细地考虑它。
总体图的右侧是上面提到的单相模块的图。 该AD71056模块的D1芯片的目的与之前讨论的ADE7755芯片相似。 5V电源提供给模块的第四触点，电压信号提供给第三触点。 来自第二触点的信息以关于通过D1芯片的CF输出的功耗的脉冲形式获取。 来自电流分流器的信号通过触点X1和X2到达。 在这种情况下，SCF，S1和S0微电路的配置输入位于引脚8-10上，并配置为“ 0,1,1”。
这三个模块分别为每个阶段提供服务。 用于测量电压的信号通过四个电阻器链提供给模块，并从零端子（“ N”）获取。 应当注意，每个模块的公共线是相应的相。 但是，整个电路的公共线连接到零端子。 下面介绍了为电路中的每个节点供电的棘手解决方案。
三相中的每相分别到达齐纳二极管VD4，VD5和VD6，然后到达镇流器RC电路R1C1，R2C2和R3C3，然后到达齐纳二极管VD1，VD2和VD3，它们的阳极连接到零。 从前三个齐纳二极管分别去除每个模块U3，U2和U1的电源电压，并由二极管VD10，VD11和VD12整流。 芯片稳压器D1-D3用于获得5V的电源电压。 常规电路的电压从齐纳二极管VD1-VD3去除，该齐纳二极管由VD7-VD9二极管整流，在一个点收集并馈入D4稳压器，从中去除5V电压。
通用电路是单片机（MK）D5 PIC16F720。 显然，它用于以脉冲形式收集和处理来自每个模块的当前功耗信息。 这些信号分别通过模块V1，V2和V3从模块U3，U2和U1到达MK RA2，RA4和RA5的引脚。 结果，MK在引脚RC1和RC2上为机械计数设备M1产生脉冲。 它与前面讨论的设备相似，并且比率为200：1。 线圈的电阻很高，约为500欧姆，这使您无需额外的晶体管电路即可将其直接连接到MK。 在引脚RC0上，MK为LED指示器HL2以及在连接器XT1上输出的外部脉冲生成脉冲。 后者通过光隔离V4和晶体管VT1实现。 在此电表模型中，比率为每1 kW * h 400个脉冲。 实际上，在测试此计数器时（稍作修理后），发现计数机构的电磁线圈与HL2 LED的闪光灯同步工作，但每隔两次（少于两次）。 如前所述，这确认了指标的比率400：1与计数机制的比率200：1的对应关系。
在板子的左侧，有一个10针XS1连接器，该接口用于闪烁以及MK的UART接口。
因此，三相仪表“ Energomera TSE6803V R32”由三个单相测量微电路和一个处理来自它们的信息的微控制器组成。
总之，值得注意的是，有许多计数器模型的功能要复杂得多。 例如，具有通过电源线甚至通过移动通信模块远程监控读数的仪表。 在本文中，我仅考虑了构建其电路的最简单模型和基本原理。 我预先为文本中可能不正确的术语表示歉意，因为我尝试以朴素的语言列出。