Pametno brojilo je napredni mjerni uređaj koji koristi moderne komunikacijske, računalne i mjerne tehnologije za prikupljanje, analizu i upravljanje podacima o električnoj energiji. Temeljno načelo pametnog mjerača uključuje oslanjanje na A/D pretvarače ili namjenske mjerne čipove za izvođenje-uzorkovanja korisnikove struje i napona u stvarnom vremenu. Ove podatke zatim analizira i obrađuje središnja procesorska jedinica (CPU) za izračunavanje potrošnje energije naprijed/natrag, vršne/izvan-vršne ili četiri-kvadranta. Konačno, izračunati podaci o potrošnji energije i druge relevantne informacije izlaze putem komunikacijskih sučelja, zaslona ili drugih izlaznih mehanizama.
Sastav i načela rada elektroničkih pametnih brojila značajno se razlikuju od onih tradicionalnih indukcijskih mjerača energije-tipa.
Mjerači indukcijskog-tipa prvenstveno se sastoje od komponenti kao što su aluminijski diskovi, strujni i naponski svici i trajni magneti; njihov mjerni mehanizam oslanja se na interakciju između strujnih zavojnica i vrtložnih struja induciranih unutar rotirajućeg aluminijskog diska. Nasuprot tome, elektronička pametna brojila izgrađena su prvenstveno od elektroničkih komponenti. Njihovo načelo rada uključuje prvo izvođenje-uzorkovanja korisničkog napona i struje napajanja u stvarnom vremenu. Nakon toga, specijalizirani integrirani krug za mjerenje energije obrađuje te uzorkovane naponske i strujne signale, pretvarajući ih u izlazni impuls izravno proporcionalan utrošenoj električnoj energiji.
Konačno, mikrokontroler obrađuje i kontrolira te podatke o impulsu, prevodeći ih u prikazanu vrijednost koja predstavlja ukupnu potrošnju energije i upravlja njezinim izlazom.
Obično se broj impulsa koje generira A/D pretvarač za svaki kilovat-sat (kWh) energije izmjeren pametnim mjeračem naziva "pulsna konstanta". Za pametna brojila, ovo je kritični parametar, budući da količina impulsa koje generira A/D pretvarač unutar dane jedinice vremena izravno određuje točnost mjerenja uređaja.