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§ 14 das Funktionsprinzip der elektronische Zähler A100


Design und der Betrieb der wichtigsten Elemente

Elektronische Zählermodul

Die aktive Energieeinwirkung auf extreme Genauigkeit Messung wird unter Verwendung einer speziellen Messung von IP erreicht, einschließlich der „Delta - Sigma“ - Wandlern (ADCs) für die Eingangsspannung und Stromsignalen, mit einer hochstabilen Referenzspannung ist , und einen Kristalloszillator, und einen digitalen Signalprozessor (DSP). Die Ausgänge von zwei „Delta-Sigma“ Wandler empfängt einen digitalen Signalprozessor (DSP), wo sie verarbeitet werden und vervielfacht. Als Ergebnis am Ausgang eines digitalen Signalprozessors (DSP) mit Impulsen mit einer Frequenz proportional zu der verbrauchten Leistung gebildet. Auch kann ein digitaler Signalprozessor steuert den Prozess der Isolierung und Filterung möglich , konstante Komponente Strom- und Spannungssignale. Zählen von Impulsen , die durch den digitalen Signalprozessor ausgegeben erzeugt einen Mikrocontroller mit einem daraus folgenden Anstieg der aktiven Tarifregister und Speichern (Aufzeichnen) von Daten in den nichtflüchtigen Speicher EEPROM. Der Mikrocontroller ist ein wichtiges Bindeglied zwischen dem Mikroprozessor und den Peripheriegeräten, Schaltkreisen , die den Betrieb einer Flüssigkristallanzeige (LCD), eine LED - Anzeige LED, IrDA - Port und Impulsausgang steuert.

Wird für die Berechnung erforderlichen Kalibrierkonstanten in der Fabrik gespeichert und in einem nichtflüchtigen in den Zähler geladen EEPROM - Speicher, zusammen mit der Konfiguration.

Die Zählerschaltung mit niedriger Impedanz Shunt wird verwendet mit Widerstand von nicht mehr als 0,6 Milliohm. Spannung vor dem Eingang des „Sigma-Delta“ Eingabe Antrieb durch eine Reihe von Widerstand hoher Linearität Spannungsteiler.

Alle großen elektronischen Elemente sind auf einer des Zählers angeordnet sind Leiterplatte mit einer ebenen Oberfläche gedruckt und einem Durchgang Installation. auf PCB folgende Komponenten:

  • Messen IC (Chip - Messung)

  • Mikrocontroller

  • EEPROM - Speicher

  • resistiven Spannungsteilern

  • "Delta-Sigma" Strom- und Spannungswandler (ADC)

  • Netzteil

  • IrDA - Schnittstelle

  • eine Flüssigkristallanzeige (LCD)

  • ein Quarzoszillator (MHz - Bereich)

  • LED LED

Ein Blockschaltbild des Meßgeräts

Fig. 1. Strukturtyp Zählschaltung A100

Netzteil

Alle Zähler A100 Versionen Stromversorgung installiert ist , für eine Vielzahl von Eingangs - Versorgungsspannungen ausgelegt Netzwerk - 184-276 V. Zum Schutz gegen Überlast und schnell Eingangs transiente Bursts haben eine Stromversorgungsschaltung nichtlineare Unterdrückungsvorrichtung ist eine Anzahl von Schutzwiderstände Strom und die Spannung und auch Hochpassfilter.

Meßspannung Sensoren

Für hohe Linearität Spannungssignal und die Phasenverschiebung über einen weiten Dynamikbereich unter Verwendung von Widerstandsspannungsteiler minimieren. Als Divisoren verwendet hochstabile SMT - Widerstand mit einem minimalen Temperaturkoeffizienten.
Die Spannung wird direkt an die Hauptplatine, wobei durch Widerstandsteiler auf den erforderlichen Pegel der Eingangssignale reduziert werden auf „Delta-Sigma“ IP Messwandler (ADC).
Mess ICs als Teil der Schaltung liefert eine genaue Messung der Spannung und des Stroms für die Verwendung bei der Berechnung der erforderlichen Mengen.

Transformation und Berechnung der Signale

Mess IP enthält ein "Delta - Sigma" Wandler (ADC) daß wandelt die Eingangsspannung und die Stromsignale in digitalen Code und ein digitaler Signalprozessor (DSP), die relevante Multiplizieren Weise ADC Ergebnisse. Weitere Mess IC Er wandelt die Energie in den Impulsen für den Zähler des Mikrocontrollers, welche verarbeitet die Eingangsimpulse und überträgt die Daten an den Speicher Zähler und stellt auch die Datenübertragung , falls erforderlich Auf dem LCD - Schaltkreis und Peripheriegeräten (Relais, Ports). auch IP Mess umfasst Detektierschaltung Stromunterbrechung, sendet an den Mikrocontroller ein entsprechendes Signal. Kalibrierkonstanten sind in EEPROM, gespeicherten Lade ein Zähler in einer Fabrik und einen Teil der Transaktionen wird Berechnung relevante Werte.

Mikrocontroller

  • Der Mikrocontroller führt eine Vielzahl von Funktionen wie:

  • Empfangen von Steuersignalen Tarifeingang

  • die Verbindung zwischen DSP und EEPROM - Speicher

  • Datenübertragung über IrDA - Port

  • LED LED und Impulssteuerung Ausgang (S0)

  • Steueroperation der Flüssigkristallanzeige (LCD)

Mikrocontroller und Mess IC ständige Kommunikation zusammen für eine kontinuierliche Verarbeitung Eingangsstromsignale und Stress. Wenn Stromausfall wird der Zähler erfasst wird , der Mikrocontroller initiiert eine Abschaltung und speichert den berechneten und andere Daten enthalten .

EEPROM-Speicher

A100 - Zähler verwendet nicht-flüchtigen EEPROM - Speicher für langfristige Speicherkonfiguration Fabrik persistent (Konstant) berechnet (kommerziell) und andere Daten. bei Wiederherstellen (Feed) liefern Daten aus dem Speicher gelesen ein Mikrocontroller und ein Zähler kehrt in den Betriebszustand vor Stromausfall.
In Abwesenheit von Konservierungsspeicher Nahrung unterstützen kann mindestens 10 Jahre Daten.

Flüssigkristallanzeige (LCD)

Flüssigkristallanzeige (LCD) verwendet wird , um Anzeige gemessen (berechnet) Daten und Status Informationen.
Anzeige LCD - Segmente haben einen hohen Kontrast und leicht zu unterscheiden von den verschiedenen Winkeln. Das LCD kann in mehrere Bereiche unterteilt werden Informationen (Felder), die jeweils bestimmte Informationen anzeigt, wie in Figur 1-5 gezeigt.

Hilfs (Service) Funktionen

zusätzliche Funktionen

Weitere (Service) Funktion kann verwendet werden für Erhalten von Hintergrundinformationen über die Zuverlässigkeit des Betriebs und Buchhaltung aktiver elektrischer Energiezähler A100. Diese Daten können Es wird am Schalter PC über IrDA-Port lesen.
Im Folgenden sind die Daten, die Informationen über die Richtigkeit der geben von elektrischer Energie.

Energiefluss in umgekehrter Richtung

Die Zahl der Fälle von Rückleistung
Zähler A100 erkennt und speichert die Gesamtzahl der Fälle des Energieflusses in der umgekehrten Richtung. Zähler Er detektiert den Fluss in der entgegengesetzten Richtung nur dann, wenn Überschreiten der Energieschwelle (5Vtch). Schwelle im Werk eingestellt.

Insgesamt aktive Ausgänge Energie

Zähler A100 erkennt und Aufzeichnungen im Speicher der Gesamt
aktiver Energiewert ausgegeben.

Energierückflussanzeigers

Energiefluss - Umkehrungs - Anzeige wird auf der LCD in dem Fall angezeigt , Erfassen des Stromflusses in die entgegengesetzte Richtung (out).
Energierückflussanzeige bleibt auf dem LCD Abschaltmoment Meter Leistung , selbst wenn der Strom wieder Strömungsvorwärtsrichtung (Einlass).

Zähler Stunden

Zähler erzeugt einen Zähler und im Speicher jedes vollen registriert Arbeitsstunden ( mit Ausnahme der Stromausfallzeit) und speichert die Dauer der Periode von 27 Jahren.

Anzahl der Stromausfälle

Zähler erzeugt eine Zählung und Nummer im Speicher registriert Stromausfälle.

Die Dauer des gegenwärtigen Regimes der Abwesenheit

Der Zeitzähler führt Zählung und Registrierung von jedem vollen Ich verbrachte Stunden in einem nicht-Power - Zählern. In diesem Modus Es kann die falschen Schaltung Verbraucher erkennen.

Steuerfunktionen

Zähler interne Störungen

Diese Vorrichtung erzeugt eine Registrierungsnummer im Speicher Fällen Neustart der CPU aufgrund Notfall Betrieb (Ausfall des Mikroprozessors ordnungsgemäßen Betrieb).