電表原理——技術研究用，不可用于偷電

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電梯直達

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發表于 2009-3-15 12:47:14 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

一般機械電度表是采用旋轉磁場驅動鋁盤旋轉原理帶動計數器進行用電計量的，表中并聯有電壓線圈和串聯電流線圈，二者空間成90°相置，如何產生旋轉磁場呢？其原理類似單相交流電動機。單相電動機有兩組線圈，用啟動電容串聯其中一相，使之與50Hz交流諧振——電流與電壓同相，于是與另外一相電流相差90°相位從而產生旋轉磁場。具體見《電工學》。
電表也一樣，只不過沒有啟動電容，但是為什么兩個線圈的電流產生接近90°相位差呢，這是因為電流線圈匝數少，其感抗極小，與其串接的負載阻抗可忽略不計，使得通過其電流與總電壓幾乎同相位，而電壓線圈匝數多，感抗很大，電流與電壓相差90°相位，所以兩線圈的電流是相差90°相位的，于是就產生了旋轉磁場。
由上述電表的基本工作原理可知，電表屬于純交流性質的計量儀表。

在電子類負載普及到千家萬戶的現代社會己經難于完成準確的任務了。舉例來說，一種使用電爐絲做熱源的電加熱設備，采用了二極管半波整流的方法調溫，可以看出這種情況下，負載電流中只有約二分之一屬于50H的交流分量可以被電表正確計量，約三分之一的直流分量完全不能被電表計量，其余屬于100H、200H、等高次諧波被電表計量時也會大打折扣。當然檢查部門的人不能這樣屬于偷電，其損失只能由供電部門承擔。新型的電子式電度表，其電壓電流信號的取樣是由小型變壓器和互感器完成的，因此也不能計量直流成分。
如果有人蓄意這么做，那就麻煩了，怎么做呢？
就是讓電流線圈產生幾乎直流的電，用二極管半波整流后面加電感濾波，電感的作用還起到續流的作用，功率大，5-10A（根據用電功率），數值也大，1H（亨）以上，這樣就使電表的電流線圈更接近直流，不用大電容濾波，這樣就得到幾乎免費的直流電了，可以用來做什么呢？當然不能用于帶變壓器的家用電器了，但可以用來加熱，如電爐，白炙燈泡，電壓范圍寬的開關電源也可以用。
對于電子式的電度表，有兩種，一種是電壓電流信號的取樣是由小型變壓器和互感器完成的，另一種是不帶變壓器和互感器（全電子式的），計量原理是一樣的，都是利用電子模擬乘法器結構，得到電流和電壓的乘積就是功率了——嚴格來說是VA（因為有無功功率），再與時間的乘積，就是多少度了，此電子模擬乘法器與調頻解調電路中的模擬乘法器結構基本一樣，不同的是調頻解調電路把其中的一項移相90度，目的是使瞬間相位相差越大，檢出信號電平也越大，而電表則相反。因為電表是計量有功功率的，二者——主要是電流和電壓——相位相差越大，說明感抗或容抗成分越多，檢出的電平就越小。

個人研究證明，用火牛（大電容）接在電表后面的方法使電表倒轉是不現實的，他們的理論依據是電流線圈的電感與火牛與50hz交流電諧振，想想電感那么小，需要多大的火牛啊，天文數字。而且諧振時電阻為0，會燒保險絲，另外網上所謂發射電磁波干擾儀使電表倒轉，也是不可能的，想想電磁波能干擾強電嗎？天空中那么多電磁波，電表不是全亂了？