 |
Принцип работы счётчиков Альфа
|
|
|
|
Структурная схема счетчика представлена на рис.5
Рис. 5
В счётчике Альфа используется импульсный источник питания, который позволяет обеспечить широкий диапазон рабочего напряжения от 70 до 440В
Фазные напряжения подаются непосредственно на основную плату счетчика через резистивные делители, используемые для согласования уровней входных сигналов с измерительной СБИС. Все резисторы: высокоточные, металлопленочные с минимальным температурным коэффициентом.
Первичный ток измеряется с помощью трансформаторов тока, специально разработанных в соответствии с требованиями к счетчику Альфа.
Трансформаторы тока имеют незначительную линейную погрешность и жесткие требования к величине сдвига по фазе.
Два различных значения нагрузочного сопротивления используются в выходной цепи тока на основной электронной плате. Меньшее значение сопротивления установлено для счетчиков прямого включения и большее значение сопротивления используется для счетчиков трансформаторного включения.
Счетчик Альфа - универсальный счетчик с одинаковой технологией изготовления (и с одинаковой точностью) для любого применения, трансформаторного или прямого включения.
Счётчик Альфа трансформаторного включения IНОМ=1А работает в диапазоне токов от 1,0 мА до 2 А, IНОМ= 5 А - от 5,0 мА до 10 А.
Счётчик Альфа прямого включения работает в диапазоне токов IНОМ= 80А - от
МА до 150 А.
Специально разработанный для счётчика Альфа микроконтроллер ведёт весь процесс измерения и обработки данных в цифровой форме, что позволяет с охранять заданную точность измерения во всём диапазоне рабочих температур от - 40°С до + 60°С при максимальной и минимальной нагрузках.
|
|
|
Микропроцессорное исполнение счетчика Альфа делает его программируемым, что позволяет использовать счетчик с широким набором разнообразных функций. Программирование счётчиков Альфа осуществляется программным пакетом поставляемым по требованию заказчика.
Рассмотрим принцип работы СБИС. СБИС измерения содержит программируемый цифровой сигнальный процессор с тремя встроенными аналого-цифровыми преобразователями (АЦП).
Входные сигналы напряжения обрабатываются одним из А/Ц преобразователей, а входные сигналы тока обрабатываются вторым А/Ц преобразователем. Третий А/Ц преобразователь используется для выборки входного сигнала нуля напряжения и тока. Измерение нуля напряжения и тока увеличивает точность измерений при малых сигналах.
Импульсы, количество которых пропорционально измеренной энергии, с частотных выходов СБИС поступают на высокопроизводительный микроконтроллер. Микроконтроллер осуществляет функции контроля, передачи, приёма и отображения данных в счётчике Альфа.
Вычисленная информация отображается на дисплее – ЖКИ (рис.6)
Для счёта времени календаря используется кварцевый генератор. Время в счётчике может автоматически корректироваться во время считывания информации при помощи компьютера.
Во время перерывов в подаче питания все ключевые данные счетчика и данные о его конфигурации хранятся в неразрушаемой памяти ПЗУ микроконтроллера. Данные многотарифного режима хранятся в ОЗУ микроконтроллера и в ОЗУ дополнительной платы А+ до тех пор, пока на счетчик поступает питание.
В период отключения основного питания, литиевая батарея (если она предусмотрена модификацией счётчика) обеспечивает питание генератора
импульсов 32768 Гц, поддерживающего работу внутреннего календаря для сохранения правильного счёта времени.
Параллельно батарее через блокирующий диод включен суперконденсатор. Первоначально энергия при перерывах в подаче питания поступает от суперконденсатора, который имеет достаточную ёмкость для поддержки работы памяти и календаря в течение нескольких часов.
|
|
|
После разрядки конденсатора батарея обеспечивает подачу питания для хранения данных в течение длительного срока до 2-3 лет в зависимости от температуры окружающей среды.
Интерфейсы счётчика АЛЬФА
На плате С (плата Реле) расположены интерфейсы счётчика Альфа, которые используются для организации связи счётчика с различными устройствами сбора данных по цифровым или импульсным каналам связи.
1. Электронные реле с оптической развязкой, на выходе которых частота импульсов пропорциональна измеренной мощности. Можно заказать и установить в выбранную вами модификацию счётчика Альфа электронную плату С с одним или более полупроводниковыми реле, которые могут быть запрограммированы для вывода следующей информации:
- первое реле - выход по активной потребленной энергии;
- второе реле - выход по реактивной потребленной энергии;
- третье реле - выход по активной выданной энергии;
- четвёртое реле - выход по реактивной выданной энергии.
Частота импульсов на выходе реле пропорциональна измеренной мощности, а количество - измеренной энергии (активной и реактивной в двух направлениях в зависимости от типа счетчика). Для увеличения помехозащищенности передаваемой информации электронные реле выполнены для тока нагрузки до 100 мА, с рабочим напряжением до 120 В. Эти реле могут работать как на постоянном, так и на переменном токе.
2. Электронная плата с двумя гальванически развязанными группами реле. Плата позволяет осуществлять считывание информации со счётчика АЛЬФА по импульсным каналам на две независимые системы АСКУЭ. На плате могут быть размещены группы по два или пять полупроводниковых реле на каждый канал. Частота импульсов на выходах реле может задаваться в широком диапазоне с помощью программного обеспечения ЕМРРЫТ8, что позволяет включать счётчики Альфа практически в любую существующую систему АСКУЭ. На плате С совместно с электронными реле размещаются цифровые интерфейсы.
3. ИРПС "Токовая петля".
ИРПС "токовая петля" с оптической развязкой на 1,5 кВ позволяет передавать по одной паре информационных проводов не только данные об измеренной энергии и мощности, но и многочисленную дополнительную информацию, такую как:
|
|
|
- время и дату начала отключения питания или фазы;
- время и дату окончания перерыва питания или включения фазы;
- тип счетчика и постоянные, отражающие схему подключения счетчика к внешним цепям;
- наличие тарифных зон и их распределение по суткам;
- данные самодиагностики счетчика и расшифровка этих сообщений и другие данные.
Интерфейс ИРПС "токовая петля" используется в случаях, где требуются повышенные требования и достоверность переданной информации, поскольку протокол обмена предусматривает выдачу подтверждения правильности принятой или переданной информации. Интерфейс ИРПС "токовая петля" позволяет передавать информацию последовательным кодом на расстояния до 1,5 км. Протоколы обмена по интерфейсу "токовая петля" поддерживаются аппаратно-программными средствами платы А+. Поэтому для возможности работы счетчика по ИРПС "токовая петля" счетчик должен иметь в своем составе плату А+ модификации АБ, АО или ОБ).
4. Четырехпроводный цифровой интерфейс RS-485.
Позволяет считывать информацию со счётчика с расстояния до 1,5 км, а также объединять до 31 счётчика на общую шину без каких-либо дополнительных устройств.
5. Оптический порт связи.
Оптический порт используется для связи счётчика Альфа с компьютером
для:: заводской калибровки, программирования, метрологической поверки,
задания различных постоянных.
Кроме этого, оптический порт используется при снятии информации со счётчиков Альфа на месте их установки при помощи инженерного пульта или переносных компьютеров.
|
|
|
