Təkfazalı AC dövrələrində enerji sərfiyyatını ölçmək üçün əsas cihaz kimi{0}}birfazalı enerji sayğacları elektromaqnit induksiya, elektron ölçmə və dəqiq mexaniki ötürmə texnologiyalarını birləşdirir. Elmi struktur dizayn vasitəsilə onlar dəqiq enerji ölçülməsinə nail olurlar.
Ənənəvi elektromexaniki birfazalı enerji sayğacları elektromaqnit induksiya qanununa əsaslanaraq fəaliyyət göstərir. Cari bobin və gərginlik sarğısı müvafiq olaraq yük cərəyanı və gərginliklə təmin edildikdə, alüminium dönər masasında alternativ maqnit axını yaradırlar. Faradeyin elektromaqnit induksiyası prinsipinə görə, dəyişən maqnit axını dönər masa daxilində burulğan cərəyanlarını induksiya edir. Burulğan cərəyanlarının və maqnit axınının qarşılıqlı təsiri dönər masanı hərəkətə gətirən bir hərəkət anı yaradır. Eyni zamanda, əyləc maqnitinin yaratdığı sabit maqnit sahəsi dönər masanın hərəkətinin maqnit güc xətlərini kəsərək, fırlanma sürətinə mütənasib bir əyləc momenti yaradır. Nəhayət, bu, dönər masanın sürətinin yük gücü ilə dəqiq uyğunlaşdırılmasını təmin edir. Ötürücü ötürmə mexanizmi dönər masanın fırlanma sürətini sayğacın oxunmasına çevirir, bu da məcmu enerjinin ölçülməsinə imkan verir.
Müasir elektron birfazalı enerji sayğacları hibrid analoq-rəqəmsal dizayndan istifadə edir. Gərginlik seçmə sxemi giriş gərginliyinə mütənasib kiçik bir siqnal əldə etmək üçün rezistor bölücü şəbəkədən istifadə edir. Cari seçmə böyük cərəyanı kiçik siqnala çevirmək üçün manqan-mis şunt və ya cərəyan transformatorundan istifadə edir. Analoq gərginlik və cərəyan siqnalları analoq{6}}rəqəmsal çevirici (ADC) tərəfindən rəqəmsal dəyərlərə çevrildikdən sonra mikrokontroller (MCU) ani güc tənliyinə (P=UIcosφ) əsaslanaraq real vaxt hesablamalarını həyata keçirir və enerji dəyərini hesablamaq üçün enerji yığım alqoritmindən istifadə edir. Açar sxemlərə seçmə dəqiqliyini təmin etmək üçün yüksək-dəqiqlikli istinad mənbəyi, yüksək tezlikli müdaxiləni aradan qaldırmaq üçün aşağı{12}}keçirmə filtri və hesablama səmərəliliyini artırmaq üçün rəqəmsal siqnal prosessoru (DSP) daxildir.
Səhv kompensasiyası əsas dizayn məsələsidir: temperatur kompensasiyası dövrəsi ətraf mühitin temperaturunun rezistor komponentlərinə təsirini düzəldir, gərginlik və cərəyan seçmə kanallarında xas olan faza fərqlərini aradan qaldırmaq üçün faza kompensasiyası üsullarından istifadə edilir və işıq{0}}yük xüsusiyyətlərini və xətti sapmaları düzəltmək üçün proqram alqoritmlərindən istifadə edilir. -Sürünməyə qarşı dizayn, yük olmadıqda-yanlış ölçmənin qarşısını almaq üçün gərginlik dövrəsində maqnit axını kompensasiyasından və ya elektron sıfır cərəyan aşkarlamasından istifadə edir.
Ağıllı şəbəkələrin inkişafı ilə yeni birfazalı enerji sayğacları simsiz rabitə modullarını, təhlükəsizlik şifrələmə çiplərini və çox-dərəcə ölçmə imkanlarını birləşdirir. Əsas ölçmə prinsiplərini qoruyaraq, onlar yüksək dəqiqliyə və ağıllı performansa doğru inkişaf edir.