全电子式电能表是在数字功率表的基础上发展起来的，它采用乘法器实现对电功率的测量，其原理结构如图4-51所示。
全电子式电能表的工作过程概括如下：在数据处理器（单片机）的控制下，高速模-数转换器将来自电压、电流采样电路的模拟信号转换为数字信号，并对其进行数字积分运算和误差补偿，从而精确地获得有功电量和无功电量，并依据相应费率和需求量等要求对数据进行处理，其结果保存在数据存储器中，并进行显示和随时向外部提供信息和进行数据交换。一般来讲，全电子式电能表的基本结构可分为电源单元、显示单元、电能测量单元、中央处理单元（单片机）、输出及通信单元。对不同的全电子式电能表（如模拟和数字乘法器电能表），其构成有不同的地方。
图4-51 全电子式电能表原理结构图
1.电能测量单元
（1）输入单元
全电子式电能表输入单元的功能是将被测电网的高电压、大电流转换为低电压，作为乘法器的输入，也起匹配作用。另一方面是有些输入元件可使乘法器和电网隔离，减少干扰。
（2）乘法器单元
乘法器单元是用来完成两个电量（如电压、电流）相乘运算的器件。乘法器是全电子式电能表的核心，它的准确度直接影响着电能表的准确度。根据所采用乘法器的不同，可以将全电子式电能表做进一步划分。乘法器主要有模拟乘法器和数字乘法器。
数字乘法器是以微处理器为核心，采用A-D转换器将电压和电流进行数字化相乘。模拟乘法器频响范围较宽，响应速率较宽，初期的电子式电能表以模拟式乘法器为多，但由于模拟乘法器的线路复杂，功耗大，稳定性较差，目前电子式电能表以数字乘法器为主。
（3）电压/频率转换器单元
各种模拟乘法器的输出为被测负荷的平均功率，表现为电压数值。为了测量电能，必须将乘法器的输出电压先进行u/f（电压/频率）转换，转换成频率正比于该电压的脉冲串，再送至计数器进行电能累计。
目前采用的电压/频率转换器大多是利用积分方式实现转换，主要有恒面积脉冲反馈型电压/频率转换器、恒流反馈型电压/频率转换器和双向积分式电压/频率转换器。
（4）分频器、计数器单元
在机电脉冲式电能表中，由光电转换器将电能信号转换成脉冲信号；而在全电子式电能表中，电能信号转化成相应脉冲信号的工作是由乘法器及电压/频率转换器完成的。(www.xing528.com)
在电子式电能表中，分频器一般采用集成电路器件。
2.电能显示单元
这种显示单元多用于电子式单向电能表。机械计度器在电能表失电时，其显示的电量数字依然存在，可靠性较高。但易出现步进电动机转矩不够或计度器字轮卡字等故障。
（2）使用发光二极管（LED）显示单元
LED显示块是由发光二极管显示字段组成的显示器，有七段和“米”字段之分。目前多用在复费率电能表及多功能电能表中，不论在环境光线明亮还是暗淡情况下都能比较清晰地显示，而且其工作寿命较长。但在显示数据较多时，只能用代码表示其意义，而不能直接用汉字显示。
（3）使用液晶显示板（LCD）显示单元
使用液晶显示板（LCD）显示，能采用汉字显示，阅读数据比较方便。功耗低，停电时可利用内部电池抄读数据。但在环境光线暗淡情况下不能清晰地显示，必要时，可选用背光源来保证LCD显示信息。其寿命也相对较短。液晶必须由交流电压驱动，使用直流驱动会损坏LCD。
3.电源单元
供给全电子式电能表的交流电源通常有工频电源、阻容电源、开关电源3种方式。
4.中央处理单元（单片机）
计算机的基本组成部分有3个：中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）和输入/输出接口。在一块板上集成这3个部分，称为单板机；而在一片芯片上集成了这三部分，则称为单片机。和感应式电能表相比，电子式电能表的优点之一就是可以实现多功能、智能化。要实现这一优点，必须要依靠内部智能控制单元来完成，所谓的内部智能控制单元实质上就是通常所指的单片机。
5.输出及通信单元
对全电子式电能表不仅要求进一步提高其精确度、灵敏度，而且还要实现网络化，这就要求它与抄表机通信、与其他表计通信等。电子式电能表的通信一般采用异步通信接口，这是一种广泛使用的通信接口，主要遵循EIARS-232C标准和RS-485或RS-422电气标准。RS-232C标准采用共模方式传输，抗干扰能力差，传送距离一般不超过15m，主要用于计算机的外围设备之间的通信或数据终端与调制解调器之间的通信。RS-485或RS-422电气标准克服了RS-232C共模传输的缺点，采用差动传输，传送距离较远，速度快，适用于工业现场，是一种日益广泛使用的现场总线，目前，多功能电能表的通信中已普遍应用。全电子式电能表的输出及通信单元有脉冲输出、远红外输出、RS-485，RS-232C。手抄器与全电子式电能表的通信，通常采用红外光学接口，检验表计或运动时通常采用脉冲输出或RS-485、RS-232C。
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