電子式電能表是在數(shù)字功率表的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它采用乘法器實(shí)現(xiàn)對功率的測量，其工作原理如圖1所示。被測高電壓u、大電流i經(jīng)電壓變換器和電流變換器轉(zhuǎn)換后送至乘法器m，乘法器m完成電壓和電流瞬時(shí)值相乘，輸出一個(gè)與—段時(shí)間內(nèi)的平均功率成正比的直流電壓u0，后再利用電壓/頻率轉(zhuǎn)換器，u0被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖頻率f0，即得到f0正比于平均功率，將該頻率分頻，并通過一段時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)，顯示出相應(yīng)的電能。
圖1 全電子式電能表的工作原理
由電子式電能表的測量原理可以看出電子計(jì)量模塊從結(jié)構(gòu)功能上可以分為以下三個(gè)部分：
第一部分：電壓、電流輸入回路，是將被測功率的電壓和電流分別通過分壓器和互感器變換為適合于電子式電能表乘法器所需要的小電壓送至乘法器。
第二部分：乘法器。乘法器是用來完成兩個(gè)電量(如電壓、電流)相乘運(yùn)算的器件。由全電子式電能表工作原理可以看出，乘法器是全電子式電能表的核心，它的準(zhǔn)確度直接影響著電能表的準(zhǔn)確度。根據(jù)所采用乘法器的不同，可以將全電子式電能表做進(jìn)—步劃分。乘法器主要有模擬乘法器和數(shù)字乘法器兩大類。模擬乘法器又有晶體管陣列平方乘法器、熱偶乘法器、對數(shù)—反對數(shù)型乘法器、可變跨導(dǎo)型乘法器、雙斜積分乘法器、霍爾效應(yīng)乘法器、時(shí)分割乘法器等多種。數(shù)字乘法器則是以微處理器為核心，采用a/d轉(zhuǎn)換器將電壓和電流進(jìn)行數(shù)字化相乘。
第三部分：變換器也稱電壓—頻率轉(zhuǎn)換電路。因乘法器輸出的是一個(gè)模擬量(直流電壓)，用電壓表(數(shù)字式表)測量這個(gè)電壓，用功率單位(w或kw)表示的測量結(jié)果就是功率值。測量電能則需將這個(gè)電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖數(shù)，在一段時(shí)間內(nèi)所累計(jì)的脈沖數(shù)，才是要測的電能量。