电子仪表中的关键部件及无线技术

　　电子仪表用于测量燃气、水、热能和电能，是我们每天使用但是却很少关注的公用仪表，如气表和水表、热表、电表。与目前仍在使用的传统机械式和或机电式仪表相比，电子仪表有更多的优势，从而可以被广泛的应用于公共事业市场。这些优点包括：

可靠性和耐用性：不需要多动部件是电子仪表解决方案的显著优点，电子仪表能够承受更高强度的机械应力，它可以被置于户外，处于气候条件和温度随季节变化的露天自然环境中。虽然电子元件对温度变化很敏感，但是这些变化量可以很容易地估算并予以补偿。

高精度：一般的电子仪表精确度到达0.8%，而有些电子仪表提供的精度规格到达0.5%，甚至0.2%，符合更严格的美国国家标准（AmericanNationStandard,ANSI）C12.20-2002规范。基于MCU或DSC的电表的精确度可以由单软体参数指定，安装时可以根据应用的需求方便地修改这些参数，同时保持硬体平台不变，由于同一种产品可以部署在不同的区域并且可以方便地进行现场更新，所以公用事业公司和仪表制造商可以进行流水生产，并通过扩大规模而提高收益。

非线性负载和低功率（电表）：无功率负载（电机消耗的电可达电能使用总量的40%）和非线性负载比例的不断增加给供电方带来了负担，传统仪表已不能充分地测量低功率因数系统的能耗，而电子仪表可以方便地指示有功/无功功率和功率因数的瞬时值，该资料可以用于提醒用户并未考虑功率因数的收费系统提供基础资料。

易于校准：电子解决方案可以方便地补偿温度变化，当然同时还需要考虑机械/物理变化。电子仪表可以使用几种技术来提供非易失忆记忆体（EPROM、EEPROM和快闪记忆体等）以存储修正/校准参数。可以定期复查和更新（现场）这些参数，以确保仪表精度始终符合要求。

防篡改保护：电子仪表可以使用多种简便方法来检测篡改和偷袭事件。尤其对于电表，可以检测到很多“典型”状况。例如：不对称负载（通过接地复合回路来逃避计量）、临时断开（或绕过）仪表使用永磁体使电流互感器饱和或计数器停止计数、蓄意破坏行为。当检测到这些行为时，在有些情况下电子仪表会采取特定的“措施”或简单地给出一个警告标志，若仪表与读表网络相连，会立即向公用事业公司发送警报。

自动读表：由于不需要在每次付费时进行人工抄表，自动读表可以为公用事业公司节省大量成本。人工抄表是劳动密集型的工作，容易发生（人为）错误并且由于仪表位于用户的住所内会给用户带来不便。当前使用几种技术来对电子仪表进行自动读表或者对现有机械/机电式进行翻新改造。

通过下列机制可以自动读取电子仪表并与其进行通信：

●红外线—通过位于仪表表盘上的短距离红外线LED；

●射频（RadioFrequency,RF）--短距离和长距离；

●资料数据机—通过电话线；

●传输线载波（PowerLineCarrier,PLC）--短距离到中距离；

●序列埠（RS-485）;

●宽带。

自动读表的优势通过与掌上型设备（通过红外线或RF，可以相隔数百英尺）通信就可体现出来。虽然这样做并不能免除操作人员访问每个地点，但是能保证读数正确并大大加快了读取速度。再例如，在一个多住户的大楼内，多个仪表可以被连接到一个RS-485网路，通过一个节点进行读取，同样可以提高速度和精度。

安全性

随着测量自动化程度的提高，对通信技术的安全需求也相应增加了，因此公用事业公司采集资料的隐私性和完整性就显得非常重要。例如，Microchip的解决方案包括高级的加密的三重DES和AES(最高可达到256位密码)，以及用于进行用户身份验证和访问控制的低成本专有解决方案（KEELOQ安全）

先进的付费方式

通过使用电子仪表可以实现两种全新的付费技术：分时付费和预付费。其中，分时付费是指在每天的不同时段或每周的某些天对同一种公用资源（例如，电能）收取不同的费用。此技术使用公用事业公司可以调节需求从而优化全天对能源的使用，通过在高峰时段（或每周的某些天）收取更高地使用费，鼓励用户合理高效地使用资源。电子仪表可以集成廉价的及时时钟。（Real-Clock,RTC）和日历（RTCC）电路来及时跟公用资源的使用情况。

其中分时付费是指在每天的不同时断或每周的这些天对同一种公用资源（例如，电能）收取公司可以调节需求从而优化全天对能源的使用。通过在高峰时段（或每周的这些天）收取更高的使用费，鼓励用户合理高效地使用资源。电子仪表可以集成廉价的及时时钟（Real-TimeClock,RTC）和日历（RTCC）电路来及时跟从公用使用情况。

预付费技术意在使公共事业公司降低收费的财务成本。该技术允许