我們都知道，直流電的功率p=ui，消耗的電功則為pt=uit。假設(shè)我們要對直流電收電費(fèi)，只要考核直流電壓、直流電流和用電時間即可。然而，這對于交流電卻不能直接套用，為何？交流電用電設(shè)備消耗的電功為：pt=uitcosφ。單相交流電能表的接線圖，如下：
電能表計(jì)量電費(fèi)的原理其實(shí)就是計(jì)算轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，而轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)作用既需要有電壓線圈的作用，也需要有電流作用，當(dāng)然還有轉(zhuǎn)盤本身的旋轉(zhuǎn)計(jì)時作用。
智能電能表的測量又是怎么回事？我們看圖2：
圖2中電流i經(jīng)過羅氏線圈測量和變換后，得到信號電流ix，ix再經(jīng)由運(yùn)算放大器構(gòu)成的積分器后，得到了測量電壓uout，uout與相線電流i成正比。我們再通過后續(xù)的積算分析電路，得到了準(zhǔn)確的耗電量值。耗電量值被顯示出來，再通過網(wǎng)絡(luò)送到供電管理公司統(tǒng)計(jì)電費(fèi)。
這里有一個關(guān)鍵元件，它就是羅氏線圈。羅氏線圈就是空心線圈，用它測量電流，可以避免受到鐵磁體磁通飽和的影響。然而，羅氏線圈的測量精度受環(huán)境溫度的影響較大，它需要配套溫度補(bǔ)償裝置，也因此它只有在微電子技術(shù)極大發(fā)展的今天才能得到普及。