Като основно устройство за измерване на потреблението на енергия в едно-фазни променливотокови вериги, едно-фазните електромери интегрират електромагнитна индукция, електронно измерване и технологии за прецизно механично предаване. Чрез научен структурен дизайн те постигат прецизно измерване на енергията.
Традиционните електромеханични еднофазни-измерватели на енергия работят въз основа на закона за електромагнитната индукция. Когато токовата и напреженовата намотка се захранват съответно с ток на натоварване и напрежение, те генерират променлив магнитен поток върху алуминиевата въртяща се маса. Според принципа на Фарадей за електромагнитна индукция, променящият се магнитен поток предизвиква вихрови токове в грамофона. Взаимодействието на вихровите токове и магнитния поток генерира задвижващ момент, който задвижва грамофона. Едновременно с това постоянното магнитно поле, генерирано от спирачния магнит, пресича магнитните силови линии на движението на въртящата се маса, генерирайки спирачен момент, пропорционален на скоростта на въртене. В крайна сметка това гарантира, че скоростта на въртящата се маса е точно съобразена с мощността на товара. Механизъм за предаване на зъбни колела преобразува скоростта на въртене на грамофона в показания на измервателния уред, което позволява кумулативно измерване на енергията.
Съвременните електронни еднофазни електромери-използват хибриден аналогов-цифров дизайн. Веригата за вземане на проби от напрежение използва резисторна делителна мрежа, за да получи малък сигнал, пропорционален на входното напрежение. Текущото вземане на проби използва манганов-меден шунт или токов трансформатор за преобразуване на голям ток в слаб сигнал. След като аналоговите сигнали за напрежение и ток се преобразуват в цифрови стойности от аналогов-към-цифров преобразувател (ADC), микроконтролерът (MCU) извършва-изчисления в реално{8}}време въз основа на уравнението за моментна мощност (P=UIcosφ) и използва алгоритъм за натрупване, за да изчисли енергийната стойност. Ключовата схема включва високо{11}}прецизен референтен източник за осигуряване на точност на семплиране, ниско{12}}филтър за елиминиране на високо-честотни смущения и цифров сигнален процесор (DSP) за подобряване на изчислителната ефективност.
Компенсацията на грешката е ключов проектен проблем: схема за температурна компенсация коригира ефектите на околната температура върху резисторните компоненти, техниките за фазова компенсация се използват за елиминиране на присъщите фазови разлики в каналите за вземане на проби от напрежение и ток, а софтуерните алгоритми се използват за коригиране на характеристиките на леко-натоварване и отклонения в линейността. Конструкцията против -пълзене използва компенсация на магнитния поток във веригата на напрежението или електронно откриване на нулев-ток за предотвратяване на неправилно измерване при условия на-без натоварване.
С развитието на интелигентните мрежи новите едно-фазни електромери интегрират безжични комуникационни модули, чипове за криптиране на сигурността и много{1}}способности за измерване. Запазвайки основните принципи на измерване, те се развиват към висока прецизност и интелигентно представяне.