Jenis Meter Energi dan Prinsip Kerjanya

Jenis Meter Energi dan Prinsip Kerjanya

Pengukur Energi atau Pengukur Watt-Jam merupakan alat listrik yang mengukur besarnya energi listrik yang digunakan oleh konsumen. Utilitas adalah salah satu bagian kelistrikan, yang memasang instrumen ini di setiap tempat seperti rumah, industri, organisasi, gedung komersial untuk mengisi konsumsi listrik oleh beban seperti lampu, kipas angin, lemari es, dan peralatan rumah tangga lainnya .



Pengukur Watt-Jam

Pengukur Watt-Jam

Satuan dasar daya adalah watt dan diukur dengan menggunakan watt meter. Seribu watt menghasilkan satu kilowatt. Jika seseorang menggunakan satu kilowatt dalam durasi satu jam, satu unit energi akan dikonsumsi. Jadi energi meter ukur tegangan dan arus cepat, hitung produknya dan berikan daya sesaat. Daya ini terintegrasi selama interval waktu, yang memberikan energi yang digunakan selama periode waktu tersebut.






Jenis Meter Energi

Pengukur energi diklasifikasikan menjadi dua kategori dasar, seperti:

  • Pengukur Induksi Jenis Elektromekanis
  • Pengukur Energi Elektronik

Pengukur energi diklasifikasikan menjadi dua jenis dengan mempertimbangkan faktor-faktor berikut:



  • Jenis tampilan meteran listrik analog atau digital.
  • Jenis titik pengukuran: transmisi sekunder, kisi, distribusi lokal dan primer.
  • Aplikasi akhir seperti tujuan komersial, industri, dan domestik
  • Aspek teknis seperti fasa tunggal, tiga fasa, High Tension (HT), Low Tension (LT) dan material kelas akurasi.

Sambungan pasokan listrik mungkin salah satunya Fase tunggal atau tiga fase tergantung pada pasokan yang digunakan oleh instalasi domestik atau komersial. Khususnya pada artikel ini, kita akan mempelajari tentang prinsip kerja pengukur energi jenis induksi elektromekanis fasa tunggal dan juga tentang pengukur energi elektronik tiga fasa dari penjelasan tentang dua meter energi dasar seperti yang dijelaskan di bawah ini.

Pengukur Energi Induksi Elektromekanis Fase Tunggal

Ini adalah jenis meteran energi kuno yang terkenal dan paling umum. Ini terdiri dari cakram aluminium berputar yang ditempatkan pada poros antara dua elektromagnet. Kecepatan putaran cakram sebanding dengan daya, dan daya ini diintegrasikan dengan penggunaan rangkaian roda gigi dan mekanisme penghitung. Ini terbuat dari dua elektromagnet berlapis baja silikon: magnet shunt dan seri.


Magnet seri membawa kumparan yang terdiri dari beberapa lilitan kawat ketebalan yang dihubungkan secara seri dengan garis sedangkan magnet shunt membawa kumparan dengan banyak lilitan kawat tipis yang terhubung melintasi suplai.

Magnet pengereman adalah sejenis magnet permanen yang menerapkan gaya yang berlawanan dengan putaran cakram normal untuk menggerakkan cakram itu ke posisi seimbang dan menghentikan cakram saat daya mati.

Pengukur Energi Induksi Elektromekanis Fase Tunggal

Pengukur Energi Induksi Elektromekanis Fase Tunggal

Magnet seri menghasilkan fluks yang sebanding dengan arus yang mengalir, dan magnet shunt menghasilkan fluks yang sebanding dengan tegangan. Kedua fluks ini tertinggal pada 90 derajat karena sifat induktif. Antarmuka kedua bidang ini menghasilkan arus eddy di disk, memanfaatkan gaya, yang sebanding dengan hasil kali tegangan sesaat, arus, dan sudut fasa di antara keduanya. Magnet pengereman ditempatkan di satu sisi cakram, yang menghasilkan torsi pengereman pada cakram dengan medan konstan yang disediakan dengan menggunakan magnet permanen. Setiap kali torsi pengereman dan penggerak menjadi sama, kecepatan cakram menjadi stabil.

Poros atau spindel vertikal cakram aluminium dikaitkan dengan pengaturan roda gigi yang mencatat angka yang sebanding dengan putaran cakram. Susunan roda gigi ini mengatur nomor dalam serangkaian dial dan menunjukkan energi yang dikonsumsi dari waktu ke waktu.

Jenis meteran energi ini sederhana dalam konstruksinya dan keakuratannya agak kurang karena merayap dan bidang eksternal lainnya. Masalah utama dengan jenis pengukur energi ini adalah kerentanannya terhadap gangguan, yang memerlukan sistem pemantauan energi listrik. Seri dan meter tipe shunt ini banyak digunakan dalam aplikasi rumah tangga dan industri.

Pengukur energi elektronik adalah jenis alat ukur yang akurat, tepat, dan andal jika dibandingkan dengan pengukur jenis induksi elektromekanis. Saat terhubung ke beban, mereka mengkonsumsi lebih sedikit daya dan mulai mengukur secara instan. Jadi, meteran energi jenis elektronik tiga fasa dijelaskan di bawah ini beserta prinsip kerjanya.

Pengukur Energi Elektronik 3-Fase

Meteran ini mampu melakukan pengukuran arus, tegangan dan daya dalam sistem suplai tiga fasa. Dengan menggunakan pengukur tiga fasa ini, dimungkinkan juga untuk mengukur tegangan dan arus tinggi dengan menggunakan transduser yang sesuai. Salah satu jenis meter energi tiga fase ditunjukkan di bawah ini (diberikan sebagai contoh) yang memastikan pengukuran energi yang andal dan akurat dibandingkan dengan meteran elektromekanis.

Pengukur Watt Elektronik 3-Fasa

Pengukur Energi Elektronik 3-Fase

Ini menggunakan AD7755, IC pengukuran energi fase tunggal untuk memperoleh dan memproses tegangan input dan parameter arus. Tegangan dan arus dari saluran listrik dinilai turun ke level sinyal menggunakan transduser seperti trafo tegangan dan arus dan diberikan kepada IC tersebut seperti yang ditunjukkan pada gambar. Sinyal-sinyal ini diambil sampelnya dan diubah menjadi digital, dikalikan satu sama lain untuk mendapatkan daya sesaat. Kemudian keluaran digital ini diubah menjadi frekuensi untuk menggerakkan penghitung elektromekanis. Tingkat frekuensi pulsa keluaran sebanding dengan daya sesaat, dan (dalam interval tertentu) memberikan transfer energi ke beban untuk sejumlah pulsa tertentu.

Mikrokontroler menerima input dari ketiga IC pengukuran energi untuk pengukuran energi tiga fase dan berfungsi sebagai otak sistem dengan melakukan semua operasi yang diperlukan seperti menyimpan dan mengambil data dari EEPROM , mengoperasikan meteran menggunakan tombol untuk melihat konsumsi energi, fase kalibrasi dan membersihkan pembacaan dan, juga menggerakkan tampilan menggunakan IC decoder .

Sampai sekarang kita telah membaca tentang meter energi dan prinsip kerjanya. Untuk lebih memahami konsep ini, berikut uraian tentang meteran energi memberikan detail rangkaian lengkap dan koneksinya menggunakan mikrokontroler.

Rangkaian Pengukur Energi Menggunakan Mikrokontroler:

Gambar di bawah ini menunjukkan rangkaian watt-hour meter yang diimplementasikan dengan menggunakan Mikrokontroler AVR Atmel . Sirkuit ini secara terus menerus memantau dan memperoleh parameter tegangan dan arus dari catu daya satu fasa. Mikrokontroler mendapatkan nilai parameter ini dari rangkaian pengkondisian sinyal, yang digerakkan oleh IC OP-AMP .

Rangkaian Watt Hour Meter Menggunakan Mikrokontroler

Rangkaian Pengukur Energi Menggunakan Mikrokontroler

Sirkuit ini memiliki dua trafo arus dihubungkan secara seri dengan setiap jalur suplai: fase dan netral. Nilai arus dari transformator ini dikirim ke masing-masing ADC dari mikrokontroler , dan kemudian ADC mengubah nilai-nilai ini menjadi nilai-nilai digital, dan dengan demikian mikrokontroler melakukan kalkulasi untuk menemukan konsumsi energi. Itu Mikrokontroler sudah diprogram sedemikian rupa sehingga nilai tegangan dan arus dari ADC dikalikan dan diintegrasikan selama periode waktu tertentu, dan kemudian secara bersamaan menggerakkan mekanisme penghitung yang menampilkan jumlah unit yang dikonsumsi (KW) selama periode waktu tertentu.

Selain pengukuran energi, sistem ini juga memberikan indikasi gangguan bumi jika terjadi gangguan atau kelebihan arus yang dapat terjadi di netral atau garis bumi dan dengan tepat memutar Dioda Pemancar Cahaya indikasi untuk deteksi gangguan bumi serta untuk setiap konsumsi unit.

Artikel ini membahas tentang rangkaian watt-hour meter dan prinsip kerjanya. Ini juga dikenal sebagai meteran energi- yang digunakan dalam pembangunan kit proyek listrik dan elektronik dengan teknologi yang berbeda. Untuk bantuan apa pun terkait konsep seperti gangguan meteran energi dan penagihan meteran energi menggunakan teknologi nirkabel , atau beri komentar di bagian yang diberikan di bawah ini.

Kredit Foto:

  • Watt-Hour Meter oleh tradeindia
  • Meteran Energi Induksi Fase Tunggal oleh teknik
  • Pengukur Listrik Elektronik 3-Fase oleh analog
  • Rangkaian Pengukur Listrik Menggunakan Mikrokontroler Oleh lanjut