如今的智能電表早已不單單是簡單的計量了，還需要傳送多種數(shù)據(jù)信息，也有防竊電功能，智能電表相對于以前的機械電表更為安全，如今甚至能夠分析出大家的用電習慣，那么智能電表的原理究竟是什么呢，現(xiàn)在把單相智能電表和三相智能電表分別介紹。

單相智能電表工作原理圖

單相智能電表原理簡述本產(chǎn)品由計量芯片、高速數(shù)據(jù)處理器、實時時鐘、數(shù)據(jù)接口等設(shè)備組成。在高速數(shù)據(jù)處理器的控制下，依據(jù)計量芯片準確獲得電網(wǎng)運行各實時參數(shù)，并依據(jù)相應(yīng)費率等要求對數(shù)據(jù)信息進行處理，其結(jié)果儲存在數(shù)據(jù)信息儲存器中，并隨時向外部接口提供信息和進行傳輸數(shù)據(jù)。

三相智能電表工作原理

電能表工作時，電壓、電流經(jīng)取樣電路分別取樣后，送至放大電路緩沖放大，再由計量芯片轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，高性能微控制器負責對數(shù)據(jù)信息進行分析處理。因為選用高精度計量芯片，計量芯片自行完成前端髙速取樣，計量算法穩(wěn)定，微控制器僅需要管理和控制計量芯片的運行狀態(tài)。圖中的微控制器還用于分時計費和處理各種輸入輸出數(shù)據(jù)信息，并依據(jù)事先設(shè)置的時段完成分時有、無功電能計量和最大需量計量功能，依據(jù)需要顯示各類數(shù)據(jù)信息、依據(jù)紅外或485接口進行通訊傳送，并完成運行參數(shù)的監(jiān)測，記錄儲存各種數(shù)據(jù)信息。

智能電表部分組成：

1、電源模塊，給電能表提供工作電源。

2、計量模塊，運用對電壓和電流取樣，依據(jù)計量芯片轉(zhuǎn)化為實際電能的數(shù)字數(shù)據(jù)信息(電能脈沖)輸出。

3、顯示模塊，用于顯示電量和相關(guān)數(shù)據(jù)信息。

4、通信模塊，用于和主機通信，傳輸數(shù)據(jù)的通道。

5、安全模塊，保證傳輸數(shù)據(jù)的安全性。

6、時鐘模塊，為系統(tǒng)提供實時時鐘，作為電量凍結(jié)、費率切換的依據(jù)。

7、存儲芯片，用于儲存電能表參數(shù)、電量、歷史數(shù)據(jù)等。

8、通斷電模塊，用于控制用戶停送電。

接下來大家來主要介紹智能電能表安全模塊

智能電能表安全模塊，安裝在電能表內(nèi)，用于實現(xiàn)電能表數(shù)據(jù)信息的安全存儲、數(shù)據(jù)信息加/解密、雙向身份驗證、存儲權(quán)限管理、線路數(shù)據(jù)加密等安全控制功能。在對電能表進行參數(shù)設(shè)置、預(yù)付金額、信息返寫和下達遠程控制指令操作時，依據(jù)ESAM進行安全認證、數(shù)據(jù)信息加/解密處理以保證傳輸數(shù)據(jù)的安全性和完整性。ESAM儲存電表費率時段、表號、客戶編碼、購電金額、購電次數(shù)等與計量計費相關(guān)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，修改時需要驗證或驗證+MAC，保障數(shù)據(jù)存儲的安全性。

智能電能表安全模塊的特點

符合國家電網(wǎng)公司《智能電能表信息交換安全認證技術(shù)規(guī)范》中的安全性和功能性要求

支持7816(T=0)、SPI通訊協(xié)議

支持SM1算法

支持包括透明文件、定長記錄文件、循環(huán)記錄文件、錢包文件等多種文件類型

文件支持明文、密文、明文+MAC、密文+MAC四種認證方式

支持多級分散的密鑰管理體系

7816時鐘頻率：1~5MHz

SPI通信速率支持1~10MHz

數(shù)據(jù)保存時間大于10年，EEPROM擦寫次數(shù)大于50萬次

支持休眠模式

封裝形式：DIP8/SOP8/SOP14/SOIC8

工作溫度：-40℃~85℃

工作電壓：2.7V~5.5V