如今的智能電表早已不單單是簡(jiǎn)單的計(jì)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(duì)于以前的機(jī)械電表更為安全，如今甚至能夠分析出大家的用電習(xí)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(jiǎn)述本產(chǎn)品由計(jì)量芯片、高速數(shù)據(jù)處理器、實(shí)時(shí)時(shí)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(jì)量芯片準(zhǔn)確獲得電網(wǎng)運(yùn)行各實(shí)時(shí)參數(shù)，并依據(jù)相應(yīng)費(fèi)率等要求對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，其結(jié)果儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存器中，并隨時(shí)向外部接口提供信息和進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)。

三相智能電表工作原理

電能表工作時(shí)，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(jì)量芯片轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，高性能微控制器負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理。因?yàn)檫x用高精度計(jì)量芯片，計(jì)量芯片自行完成前端髙速取樣，計(jì)量算法穩(wěn)定，微控制器僅需要管理和控制計(jì)量芯片的運(yùn)行狀態(tài)。圖中的微控制器還用于分時(shí)計(jì)費(fèi)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(shí)段完成分時(shí)有、無(wú)功電能計(jì)量和最大需量計(jì)量功能，依據(jù)需要顯示各類(lèi)數(shù)據(jù)信息、依據(jù)紅外或485接口進(jìn)行通訊傳送，并完成運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)，記錄儲(chǔ)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(jì)量模塊，運(yùn)用對(duì)電壓和電流取樣，依據(jù)計(jì)量芯片轉(zhuǎn)化為實(shí)際電能的數(shù)字?jǐn)?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(jī)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(shí)鐘模塊，為系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘，作為電量?jī)鼋Y(jié)、費(fèi)率切換的依據(jù)。

7、存儲(chǔ)芯片，用于儲(chǔ)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(hù)停送電。

接下來(lái)大家來(lái)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(shí)現(xiàn)電能表數(shù)據(jù)信息的安全存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)信息加/解密、雙向身份驗(yàn)證、存儲(chǔ)權(quán)限管理、線路數(shù)據(jù)加密等安全控制功能。在對(duì)電能表進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、預(yù)付金額、信息返寫(xiě)和下達(dá)遠(yuǎn)程控制指令操作時(shí)，依據(jù)ESAM進(jìn)行安全認(rèn)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(chǔ)存電表費(fèi)率時(shí)段、表號(hào)、客戶(hù)編碼、購(gòu)電金額、購(gòu)電次數(shù)等與計(jì)量計(jì)費(fèi)相關(guān)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，修改時(shí)需要驗(yàn)證或驗(yàn)證+MAC，保障數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性。

智能電能表安全模塊的特點(diǎn)

符合國(guó)家電網(wǎng)公司《智能電能表信息交換安全認(rèn)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(zhǎng)記錄文件、循環(huán)記錄文件、錢(qián)包文件等多種文件類(lèi)型

文件支持明文、密文、明文+MAC、密文+MAC四種認(rèn)證方式

支持多級(jí)分散的密鑰管理體系

7816時(shí)鐘頻率：1~5MHz

SPI通信速率支持1~10MHz

數(shù)據(jù)保存時(shí)間大于10年，EEPROM擦寫(xiě)次數(shù)大于50萬(wàn)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