Принцип работы электрического счетчика

Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки) WARNING! Практическое применение некоторых материалов, помещенных на этом сайте, может быть незаконным. Вся информация подобного рода предназначена исключительно для ознакомительных целей; авторы и распространители не несут ответственности за ее противоправное применение. Материалы взяты из книг, журналов, других источников, куплены в e-магазинах, получены по обмену. Предоставляются "AS IS" ("КАК ЕСТЬ"); проверить работоспособность каждого не представляется возможным. Сайт www.shram.com.ua работает, скорее, как платная поисковая система по интересным материалам. В продаже не имеется материалов, содержащих предупреждения о запрете его распространения (платного или бесплатного). Если Вы заметили нарушение авторского права (продажу материала, на свободное распространение и продажу которого его автор не давал разрешения) - сообщайте, материал будет снят. [БЕСПЛАТНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО] ИНФОРМАЦИЯ ОБНОВЛЕНА 12.02.10 [БЕСПЛАТНЫЙ ГАЗ] Принцип индукционного счетчика   - действие индукционного электросчетчика   - регулировка электросчетчика   - противодействующие моменты   - постоянная счетчика   - контрольная проверка Всё о счётчиках   - действие индукционного электросчетчика   - схемы подключения электросчетчиков   - основные определения Я электрик! (журнал) Электрик (программа) Литература (книги) печатные платы Пайка. Видео урок 1 Пайка. Видео урок 2 Полезное из области энергетики Принцип работы электронного счетчика Сравнительный анализ счетчиков Описание электросчетчиков Описание способов Проверка погрешности электросчетчика Влияние погрешности трансформаторов Структура потерь электроэнергии Схемы подключения счетчиков Электронные карты предоплаты Закон России Подключение нового абонента Выбор сечения проводов и кабелей Автоматические выключатели Устройство защитного отключения Выявление недоучета энергии Несинусоидальность напряжения Широтно-импульсная модуляция ОБМАНУТЬ ГАЗОВЫЙ СЧЕТЧИК Счетчики воды и тепла Как отмотать счетчики газа Как Экономить газ и тепло Газопередающие системы Эксплуатация газовых систем Обмануть счетчик воды Проблемы коммерческих потерь Консультации по энергосбыту Взлом домофонов Взлом метро Как бесплатно звонить с телефона Принцип работы телефонных карточек Чтение прошивки таксофонной карточки Эмулятор таксофонной карточки ATR ответы украинских SIM-карт Интерфейс "Phoenix" Оптроны и их применение Аналоговые ключи и мультиплексоры сигнал LVDS Отладка микроконтроллеров Выбор микроконтроллера Запираемые тиристоры WAVECOM Диоды Стабилитроны и стабисторы Диоды светоизлучающие Openbox X-800/X-820CI Openbox F-500 Openbox F-300 Проверка эмуляторов карточек Интернет через Dreambox Кардшаринг на Дриме Эмулятор и ключи Спутники и координаты Взлом Adsl-модемов §1 Введение §2 Понятие о переменном токе §3 Термины и определения §4 Немного теории, истории §5 Устройство электросчетчика §6 Устройство индукционного счетчика §7 Принципы регулировки и настройки §8 Постоянная счетчика §9 Контрольная поверка счетчиков §10 Схемы подключения счетчиков §11 Теория «трансформатор» §12 Изменением схемы питания §13 Принцип электронных счетчиков §14 Принцип электросчетчика А100 §15 Жизнь и смерть - генератор отмотки §16 Удлинитель §17 Генераторы реактивной мощности §18 Как отмотать или остановить? §19 Принцип действия Расчёт квартплаты Не платить лишние налоги Советы адвоката Бесплатный бензин Cнизить расходы на бензин Высокооктановая присадка Увеличить мощность двигателя Заменитель бензина Остерегайтесь подделок и сайтов клонов перепродающих информацию!

toolbar powered by Conduit

    Для расчёта электрической энергии, потребляемой за определённый период времени, необходимо интегрировать во поры мгновенные значения активной мощности. Для синусоидального сигнала мощность равна произведению напряжения на ток в сети в этот момент времени. На этом принципе работает всякий счётчик электрической энергии. На рис. 1 показана блок-схема электромеханического счётчика.

Рис. 1. Блок-схема электромеханического счетчика электрической энергии

    Реализация цифрового счётчика электрической энергии (рис. 2) требует специализированных ИС, способных производить перемножение сигналов и предоставлять полученную величину в удобной для микроконтроллера форме. Например, преобразователь активной мощности — в частоту следования импульсов. Общее число пришедших импульсов, подсчитываемое микроконтроллером, непосредственно пропорционально потребляемой электроэнергии.

Рис. 2. Блок-схема цифрового счетчика электрической энергии

    Не менее важную роль играют всевозможные сервисные функции, такие как будто дистанционный доступ к счётчику, к информации о накопленной энергии и многие другие. Наличие цифрового дисплея, управляемого от микроконтроллера, позволяет программно устанавливать различные режимы заключения информации, например, выводить на дисплей информацию о потреблённой энергии за каждый луна, по различным тарифам также так далее.

    Для выполнения некоторых нестандартных функций, например, согласования уровней, используются дополнительные ИС. Сейчас начали выпускать специализированные ИС — преобразователи мощности в частоту — и специализированные микроконтроллеры, содержащие подобные преобразователи на кристалле. Но, зачастую, они чрезвычайно пути для использования в коммунально-бытовых индукционных счётчиках. Поэтому многие мировые производители микроконтроллеров разрабатывают специализированные микросхемы, предназначенные для такого применения.

    Перейдём к разбору построения простейшего варианта цифрового счётчика на наиболее дешёвом (менее доллара) 8-разрядном микроконтроллере Motorola. В представленном решении реализованы все минимально необходимые функции. Оно базируется на использовании недорогой ИС преобразователя мощности в частоту импульсов КР1095ПП1 также 8-разрядного микроконтроллера MC68HC05KJ1 (рис. 3). При такой структуре микроконтроллеру требуется суммировать количество импульсов, заключать информацию на дисплей и осуществлять её охрану в различных аварийных режимах. Рассматриваемый счётчик фактически представляет собой цифровой функциональный аналог существующих механических счётчиков, приспособленный к дальнейшему усовершенствованию.

Рис. 3. Основные узлы простейшего цифрового счетчика электроэнергии

    Сигналы, пропорциональные напряжению также току в сети, снимаются с датчиков также поступают на вход преобразователя. ИС преобразователя перемножает входные сигналы, получая мгновенную потребляемую мощность. Этот сигнал поступает на вход микроконтроллера, преобразующего его в Вт·ч плюс, по мерке накопления сигналов, изменяющего показания счётчика. Частые сбои напряжения питания приводят к необходимости использования EEPROM для сохранения показаний счётчика. Поскольку сбои по кормлению являются наиболее характерной аварийной ситуацией, такая охрана необходима в всяком цифровом счётчике.

    Алгоритм работы программы (рис. 4) для простейшего варианта такого счётчика достаточно прост. При включении кормления микроконтроллер конфигурируется в соответствии с программой, считывает из EEPROM последнее сохранённое значение также выводит его на дисплей. Затем контроллер переходит в режим подсчёта импульсов, поступающих от ИС преобразователя, плюс, по мерке накопления каждого Вт·ч, увеличивает показания счётчика.

Рис. 4. Алгоритм работы программы

    При записи в EEPROM значение накопленной энергии может существовать утеряно в момент отключения напряжения. По этим причинам значение накопленной энергии записывается в EEPROM циклически приятель за приятелем чрез определённое число изменений показаний счётчика, заданное программно, в зависимости от требуемой точности. Это позволяет избежать лишения данных о накопленной энергии. При появлении напряжения микроконтроллер исследует все значения в EEPROM и выбирает последнее. Для минимальных потерь достаточно записывать значения с шагом 100 Вт·ч. Данную величину дозволено менять в программе.

    Схема цифрового вычислителя показана на рис. 5. К разъёму X1 подключается напряжение кормления 220 В также нагрузка. С датчиков тока и напряжения сигналы поступают на микросхему преобразователя КР1095ПП1 с оптронной развязкой частотного выхода. Основу счётчика составляет микроконтроллер MC68HC05KJ1 фирмы Motorola, выпускаемый в 16-выводном корпусе (DIP либо SOIC) и имеющий 1,2 Кбайт ПЗУ также 64 байт ОЗУ. Для хранения накопленного числа энергии при сбоях по кормлению используется EEPROM маленького объёма 24С00 (16 байт) фирмы Microchip. В качестве дисплея используется 8-разрядный 7-сегментный ЖКИ, управляемый всяким недорогим контроллером, обменивающийся с центральным микроконтроллером по протоколу SPI либо I²C также подключаемый к разъёму Х2.

    Реализация алгоритма потребовала менее 1 Кбайт памяти и менее половины портов ввода/вывода микроконтроллера MC68HC05KJ1. Его возможностей достаточно, дабы добавить некоторые сервисные функции, например, объединение счётчиков в сеть по интерфейсу RS-485. Эта функция позволит приобретать информацию о накопленной энергии в сервисном центре также отключать электричество в случае неимения оплаты. Сетью из таких счётчиков дозволено оборудовать жилой многоэтажный здание. Все показания по сети будут поступать в диспетчерский центр.

    Определённый интерес представляет собой семья 8-разрядных микроконтроллеров с расположенной на кристалле FLASH-памятью. Поскольку его дозволено программировать непосредственно на собранной вознаграждению, обеспечивается защищённость программного кода также возможность обновления ПО без монтажных работ.

Рис. 5. Цифровой вычислитель для цифрового счетчика электроэнергии

    Ещё более интересен вариация счётчика электроэнергии без внешней EEPROM также дорогостоящей внешней энергонезависимой ОЗУ. В нём дозволено при аварийных ситуациях фиксировать показания также служебную информацию во внутреннюю FLASH-память микроконтроллера. Это к тому и обеспечивает конфиденциальность информации, чего невозможно сваять при использовании внешнего кристалла, не защищённого от несанкционированного доступа. Такие счётчики электроэнергии любой сложности дозволено реализовать с помощью микроконтроллеров фирмы Motorola семейства HC08 с FLASH-памятью, расположенной на кристалле.

    Переход на цифровые автоматические системы учёта также контроля электроэнергии — задача времени. Преимущества таких систем очевидны. Ценность их будет безостановочно падать. И даже на простейшем микроконтроллере такой цифровой счётчик электроэнергии владеет очевидные преимущества: надёжность за счёт наполненного отсутствия трущихся элементов; компактность; возможность изготовления корпуса с учётом интерьера современных частных домов; умножение периода поверок в несколько раз; ремонтопригодность также простота в обслуживании также эсплуатации. При небольших дополнительных аппаратных также программных затратах даже простейший цифровой счётчик может обладать рядом сервисных функций, отсутствующих у всех механических, например, реализация многотарифной оплаты за потребляемую энергию, возможность автоматизированного учёта также контроля потребляемой электроэнергии.