Comu strumentu funnamintali pi misurari lu cunzumu di enirgìa ntê sistemi di putenza, lu disignu strutturali di nu cuntaturi di elittricità nfruenza direttamenti la so accuratizza, affidabbilità e liveḍḍu di ntiligginza di misurazzioni. Li muderni cuntatura di elittricità sunu di sòlitu fatti di cchiù moduli funziunali ca travàgghianu nzèmmula pi arricogghiri, prucissari e trasmèttiri dati di enirgìa. Stu artìculu dittagghia la struttura di basi e li cumpunenti chiavi di nu cuntaturi di elittricità sia di na pruspittiva miccànica ca di chiḍḍa elèttronica.
Struttura di nu cuntaturi d'elittricità miccànica
Li tradizziunali cuntatura di elittricità miccànichi (comu li cuntatura a ‘nduzzioni) s’affidanu ‘n prìmisi ô principiu dâ ‘nduzzioni elettrumagnètica pì misurari l’enirgìa. La sò struttura funnamintali cumprenni li cumpunenti siguenti:
1.Elimentu di l'unità
L’elimentu di cunnutturi è furmatu di na bùgghia di vurtaggiu e di na bùgghia di currenti. La bùgghia di vurtaggiu è culligata ‘n parallelu cû càrricu, mentri la bùgghia di currenti è culligata ‘n seri cû càrricu. Quannu sunnu alimintati, sti du’ ruccheḍḍi gèniranu un campu magnèticu altirnatu, ca aggisci ncapu a nu giradischi di alluminnu, facennulu girari.
2.Elimentu rutanti
L'elimentu rutativu è furmatu principalmenti di nu giradischi di alluminnu e di n'arcu. Lu campu magnèticu giniratu di l'elimentu di trasmissioni fa girari lu giradischi di alluminnu a na vilucità prupurziunali a l'enirgìa cunzumata dû caricu.
3.Elimentu di frinatura
Lu magnèticu dû frinu gènira na turcenti di frinamentu nnâ dirizzioni opposta â rutazzioni dû giradischi, garantennu na vilucità stàbbili e quinni n’accuratizza di misurazzioni.
4. Cuntaturi
Lu cuntaturi è culligatu a l'arcu rutanti attraversu nu trenu di ngranaggi. Arriggistra lu nùmmaru di rivoluzzioni dû quatratu e lu cummirtu 'n cunzumu d'enirgìa (di sòlitu 'n kilowatt-uri (kWh)).
Li cuntaturi miccànici sunnu sìmplici e nun custusi, ma suffrunu di limitazzioni comu l'accuratizza limitata e l'incapacità di cumunicari a distanza. A picca a picca vennu scanciati di cuntaturi elettrònici.
Struttura dî cuntaturi alittrònici
Li mitra elèttronici ùsanu circuiti diggitali e tecnuluggìa di micruprucissura, uffrennu n’accuratizza di misurazzioni cchiù auta e funziunalità cchiù granni. La sò struttura funnamintali cumprenni:
1. Circuiti di campiunamentu di vurtaggiu e currenti
Li cuntatura elèttronici arricuògghiunu signali di vurtaggiu e currenti usannu divisura o trasfurmatura di risistenzi di pricisiuni e li cummèrtunu ‘n signali di vurtaggiu e vasciu-a currenti adatti pi èssiri prucissati.
2. Cunvirtituri analòggicu-a-Diggitali (ADC)
Li signali analòggici campiunati vennu cummirtuti di l’ADC ‘n signali diggitali pû micruprucissuri pi carculari ultiriurmenti lu cunzumu di enirgìa.
3. Micruprucissuri (MCU)
Lu micruprucissuri è lu "ciriveḍḍu" dû cuntaturi elettrònicu, rispunzàbbili di l'elaborazzioni dî dati, dû càrculu di l'enirgìa, di l'archiviazzioni e dû cuntrollu dû schermu. Pò fari càrculi cchiù cumplessi si serbi, comu lu munnizzamentu dû fatturi di putenza e dî fluttuazzioni dû vurtaggiu.
4.Modulu di visualizzazzioni
Li cuntatura di elittricità elettrònici di sòlitu ùsanu nu schermu a cristalli liquidi (LCD) o nu schermu a LED pi mustrari nfurmazzioni comu lu cunzumu di putenza, lu vurtaggiu e la currenti. Quarchi mitru di fascia àuta-suporta macari la ritruilluminazzioni e li schermi multi-linii.
5.Modulu di cumunicazzioni
Li cuntaturi ntiliggenti muderni ntigrànu ntirfacci di cumunicazzioni comu RS-485, purtaturi di linii di currenti (PLC), LoRa e NB-IoT, supportannu la littura dû cuntaturi a distanza, lu cuntrollu dû càrricu e la gistioni dâ riti.
6.Unità di mimoria
Li cuntatura elèttronici hannu na mimoria nun vulatili (comu l'EEPROM o lu Flash) pi sarbari a longu tèrmini li dati di enirgìa, li registri di l'eventi e li paràmitri di cunfigurazzioni, accussì li dati nun si pèrdunu duranti l'interruzzioni di l'alimentazzioni.
7.Modulu di alimintazzioni
Li cuntatura di elittricità elettrònici di sòlitu ùsanu n'alimentaturi ausiliari (comu nu trasfurmaturi o n'alimentaturi di cummutazzioni). Quarchi mudeḍḍu po pigghiari l’alimentazzioni direttamenti dâ linia di misura pi assicurari la funziunalità di basi duranti l’interruzzioni di l’alimentazzioni.
Carattirìstichi strutturali di tipi spiciali di cuntaturi di elittricità
1.Cuntaturi pripagati
Basati supra li cuntaturi elettrònici, chisti cuntaturi ncorpuranu na scheda IC o nu mòdulu di cumunicazzioni a radiufriquenza (RF), ca pirmetti a l’utenti di accattari l’elittricità prima di l’usu e usari la crittografia pi evitari lu furtu di l’elittricità.
2.Multi-Mitraturi di funzioni
Sparti dâ misurazzioni di basi di l’enirgìa, sti cuntatura òffrunu macari analisi armònichi, statistichi dâ dumanna e registrazzioni di guasti, facennuli adatti pi utenti nnustriali e cummirciali.
3.Cuntaturi 'ntelliggenti
Li cuntaturi ‘ntelliggenti sunnu 'na virsioni aggiornata dî cuntaturi elettrònici, ca ‘ntigrànu a tecnuluggìa Internet dî Cosi (IoT) pì supportari a cumunicazzioni a dui vie, a risposta ô prezzu dâ elittricità ‘n tempu riali e a gistioni automatizzata dâ riti.
Riassuntu
Lu pruggettu strutturali dî cuntaturi di l’elittricità s’evulvìu cu li prugressi tecnulòggici, dî cuntaturi miccànici a chiḍḍi elèttronici e ‘ntelliggenti. Li sò principi funnamintali foru sempri na misurazzioni accurata, n’upirazzioni affidàbbili e na gistioni ntiliggenti. Ntô futuru, cû sviluppu di l’Internet energèticu, li cuntatura di l’elittricità ntigrànu ultiriurmenti la ntiligginza artificiali e l’analisi dî big data, addivintannu nodi chiavi ntâ riti ntiliggenti. Capiri la struttura dê cuntaturi di l'elittricità non sulu facilita la manutinzioni e la risoluzzioni dê prubblemi, ma macari metti li basi pâ custruzzioni di novi sistemi di putenza.