Cum'è un dispositivu core per a misurazione di u cunsumu d'energia in circuiti AC monofase -, i misuratori di energia monofase integranu induzione elettromagnetica, misurazione elettronica è tecnulugia di trasmissione meccanica di precisione. Attraversu u disignu strutturale scientificu, ghjunghjenu una misura precisa di l'energia.
I misuratori d'energia elettromeccanicu tradiziunale monofase - operanu basatu annantu à a lege di l'induzione elettromagnetica. Quandu a bobina di corrente è a bobina di tensione sò furnite cù corrente di carica è tensione, rispettivamente, generanu un flussu magneticu alternante nantu à u turntable d'aluminiu. Sicondu u principiu di Faraday di l'induzione elettromagnetica, u flussu magneticu cambiante induce correnti eddy in u turntable. L'interazzione di i currenti eddy è u flussu magneticu genera un torque di guida, propulsendu u turntable. Simultaneamente, u campu magneticu constantu generatu da u magnetu di frenu taglia e linee magnetiche di forza di u muvimentu di u turntable, generendu un torque di frenu proporzionale à a velocità di rotazione. In ultimamente, questu assicura chì a velocità di u turntable hè precisamente allinata cù a putenza di carica. Un mecanismu di trasmissione di ingranaggi converte a velocità di rotazione di u turntable in una lettura di metru, chì permette a misurazione di l'energia cumulativa.
I moderni misuratori elettronici d'energia monofase -adopranu un designu digitale ibridu analogicu -. U circuitu di campionamentu di tensione usa una reta di divisore di resistenza per ottene un picculu signale proporzionale à a tensione di input. U campionamentu currente utilizeghja un shunt di manganese -copper o un trasformatore di corrente per cunvertisce un grande currente in un picculu signale. Dopu chì a tensione analogica è i segnali di corrente sò cunvertiti in valori digitale da un convertitore analogicu à digitale (ADC), un microcontroller (MCU) esegue calculi in tempu reale basatu annantu à l'equazione di putenza istantanea (P=UIcosφ) è usa un algoritmu d'accumulazione per calculà u valore di l'energia. I circuiti chjave includenu una fonte di riferimentu d'alta-precisione per assicurà a precisione di campionamentu, un filtru di passa-bassu per eliminà l'interferenza di alta-frequenza, è un processatore di signali digitale (DSP) per migliurà l'efficienza computazionale.
A compensazione di l'errore hè un prublema chjave di cuncepimentu: un circuitu di compensazione di temperatura corregge l'effetti di a temperatura ambientale nantu à i cumpunenti di resistori, tecniche di compensazione di fasi sò impiegate per eliminà e differenze di fase inerenti in i canali di campionamentu di tensione è corrente, è l'algoritmi di software sò usati per correggerà e caratteristiche di carica di luce -e deviazioni di linearità. U disignu anti-creep usa a compensazione di flussu magneticu in u circuitu di tensione o a rilevazione di corrente zero -elettronica per prevene mismeasurement durante e cundizioni senza -carca.
Cù u sviluppu di e reti intelligenti, i novi misuratori di energia in una sola-fase integranu moduli di cumunicazione wireless, chips di criptografia di sicurezza è capacità di misurazione multi-tassi. Pur mantenendu i principii di misurazione core, si evoluzione versu alta precisione è prestazioni intelligenti.