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宇芯電子本篇文章提供智能電表或智能電子式電表的概述，并且說明在智能電子式電表的設計中用非易失性串行FRAM而不是使用EEPROM的優(yōu)勢。圖1顯示的是智能電子式電表的簡化框圖。 非易失性存儲器是一個電表的重要組成部分。該電表周期性地捕獲電力消耗和環(huán)境數(shù)據，并且在分配的時間間隙內，將數(shù)據存儲到非易失性存儲器中，從而可以計算和記錄數(shù)據。每個周期的時間間隙結束后，智能電子式電表將信息上載到與供應基礎設施相連的網絡上。數(shù)據捕獲周期可以從每幾秒到每幾毫秒變化一次。 上傳的信息包含周期電功率讀數(shù)和可疑的物理變化，這可以表示篡改電表的嘗試。智能電子式電表有助于控制漏電，并且通過管理在精細程度中記錄的功耗指標（有功功率、無功功率、視在功率、有時輸入和輸出）提高電功率的分布。確保電功率消耗的數(shù)據的完整性和可靠性是至關重要的。因此對非易失性存儲器的密度需求已迅速增長。 電表 電表測量和傳輸由商業(yè)、住宅或電動設備消耗的電能量。這些電表顯示電能消耗量，單位為kWh。電能消耗的數(shù)據定期被記錄，并電費是相應地產生的。 儀表還提供配置設置，以便測量對電力的需求。根據峰值電能消耗，數(shù)據用于確定電力使用模式和價格表。這可以在一定的間隔內降低功耗。在某些領域中，電表具有各個繼電器，用于需求的脫落響應，以在電能消耗處于高峰期時管理用電負荷。 傳統(tǒng)的電子式電能表不支持一個儀表和電網或中央處理系統(tǒng)之間的雙向通信。相比之下的智能電子式電表支持這種通信。 智能電子式電表 智能電子式電表在每小時、分鐘或秒的間隔內記錄電能消耗。該信息與網格進行通信，用以監(jiān)控和計費。雖然傳統(tǒng)的電表測量總耗電量，但是它們不提供關于電源被消耗的瞬時信息。 智能電子式電表提供測量該特定信息的方法，允許定價監(jiān)管機構按照一天中的時間和季節(jié)來制定電能消耗的不同價格。智能電子式電表還測量及記錄浪涌電壓和諧波失真，能夠診斷電能質量問題。自從電力放松管制和以市場為導向的價格以來，公用事業(yè)單位一直在尋找將功耗與生產相匹配的方法。 智能電子式電表通常包含實時或接近實時的傳感器、停電通知和電能質量的監(jiān)測。這些額外特性代表多個簡單自動抄表（AMR）。它們在許多方面類似于先進計量基礎設施（AMI）的儀表。此外它們會更容易向國家電網銷售自己的微產生電能（如：從太陽能電池板或家用風力發(fā)電機的）。重要的是，智能電表將替換當前的電表。 圖1.智能電子式電表的框圖 FRAM的優(yōu)點 目前因為以下三個原因，所以幾乎所有傳統(tǒng)的電子式電表已經使用串行EEPROM作為首選的非易失性存儲器： •低成本 •標準包裝的選擇 •低功耗 這些優(yōu)點使EEPROM占主導地位直到最近，當供應計量公司開始對AMI進行開發(fā)并推廣，以獲得高效的發(fā)電、輸電和配電。在精細的智能電子式電表的發(fā)展過程中，AMI已成為關鍵的驅動程序。 智能電子式電表在定期的時間間隔內記錄電功率參數(shù)（如：功耗、有功功率、無功功率、負載條件、電壓和頻率失真），這些參數(shù)可以變化從每隔幾秒鐘到每隔幾毫秒。記錄的數(shù)據被存儲在電表的非易失性存儲器中，并定期發(fā)送到中央處理系統(tǒng)或電網。 AMI架構中EEPROM的使用限制了電表的性能，因為它的非易失性寫入速度慢和有限的耐久性。由于這些限制，EEPROM輸給了非易失性存儲器的替代解決方案，比如：FRAM、nvSRAM和電池備份SRAM。 |
