Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Измерение энергии однофазного переменного тока




 

Как известно, электрическая энергия определяется выражением

где  - мощность, потребляемая нагрузкой.

Энергия измеряется электрическими счетчиками. Для счетчиков переменного тока используются индукционные измерительные меха­низмы.

Основными элементами счетчика (рис. 9.1) являются: электро­магниты 1 и 4, называемые соответственно последовательным и па­раллельным электромагнитом, алюминиевый диск 2, укрепленный на оси, постоянный магнит 8 и другие элементы, назначение которых будет пояснено ниже. Схемы включения счетчика и ваттметра одина­ковы. Обмотка электромагнита 1 выполняется из небольшого числа витков относительно толстого провода и включается в цепь после­довательно с нагрузкой . Обмотка электромагнита 4, имеющая большое число витков, выполняется из тонкого провода и включа­ется параллельно нагрузке.

По конструктивным особенностям и расположению сердечника параллельного электромагнита счетчики делятся на радиальные и тангенциальные. В первых сердечник электромагнита 4 располагается по радиусу диска, а в конструкциях вторых - по хорде. Отечественной промышленностью выпускаются только тангенци­альные счетчики (рис. 9.2).

Ток  в последовательной цепи счетчика (рис. 9.2) создает маг­нитный поток , который проходит через сердечник электромаг­нита 1, через сердечник электромагнита 2 и дважды пересекает диск 3. Ток  в параллельной цепи счетчика создает потоки  и . Первый, замыкаясь через противополюс 4, пересекает диск в одном месте (в середине между полюсами электромагнита 1). Поток  замыкается через боковые стержни электромагнита 2, не пересекает диска и непосредственного участия в создании враща­ющего момента не принимает.

Рисунок 9.1 – Схематическое изображение устройства и включения в цепь однофазного и индукционного счетчика

Рисунок 9.2 – Устройство тангенциального индукционного однофазного счетчика

Рисунок 9.3 – Векторная диаграмма индукционного счетчика  
Называется он нерабочим магнит­ным потоком параллельной цепи в отличие от потока , называе­мого рабочим.

Рассматриваемый индукционный счетчик является трехпоточным измерительным. Однако при рассмотре­нии его работы можно пользоваться уравнением, выведен­ным для двухпоточного измерительного механизма, с учетом того, что в данном случае по существу диск пронизывается двумя пото­ками  и , из которых поток  пронизывает диск дважды и в противоположных направлениях (рис. 9.3).

Из-за больших воздушных зазоров на пути потоков  и  можно с достаточным приближением считать зависимость между этими потоками и токами  и  линейной, т. е.

где  - напряжение на параллельной обмотке;  - полное сопротивление параллельной обмотки. Ввиду малости активного сопро­тивления параллельной обмотки по сравнению с ее индуктивным сопро­тивлением  можно принять

где  – индуктивность обмотки.

Тогда

                                       (9.1)

где

Для дальнейшего анализа работы счетчика воспользуемся векторной диаграммой рис. 9.3. На диаграмме  - вектор напряжения сети;  - вектор тока в последовательной обмотке, отстающий по фазе от напряжения на угол  (пред­полагается индуктивный характер нагрузки);  - вектор потока последовательного электромагнита, отстающий от вектора тока  по фазе на угол  из-за потерь на гистерезис в сердечнике электромагнита и вихревые токи в нем и диске;  - вектор тока в параллельной обмотке, который отстает от вектора  на угол, близкий к , вследствие большой индуктивности обмотки.

Векторы потоков  и  отстают от вектора тока  соответ­ственно на углы  и , причем  в связи с тем, что пото­ком  создаются дополнительные потери на вихревые токи в диске.

Потоки  и  индуктируют в параллельной обмотке э.д.с.  и , отстающие от них по фазе на . Вектор напряжения  должен уравновешивать векторы э. д. с.  и , а также падение напряжения  - на активном сопротивлении параллельной обмотки и  - э.д.с. от потоков рассеяния  той же обмотки.

Как следует из диаграммы, . Если выполнить условие , то . Тогда уравнение (9.1) примет вид:

                                       (9.2)

т. е. вращающий момент счетчика пропорционален мощности пере­менного тока.

Для выполнения условия  необходим нерабочий поток , э.д.с.  от которого, являясь составляющей вектора  (рис. 100) влияет на значение угла .

Для выполнения указанного условия в счетчике используются различные приспособления. Так, в счетчике, показанном на рис. 9.1, используется медная пластинка 3, помещаемая на пути потока . Для регулировки угла  на сердечник электромагнита 1накладываются короткозамкнутые витки или дополнительная обмотка, замкнутая на регулируемый резистор.

Для создания противодействующего момента, называемого в счетчиках тормозным, применяется постоянный магнит 8 (рис. 9.1), между полюсами которого находится диск. Тормозной момент  создается от взаимодействия поля  постоянного магнита с током  в диске, получающимся при вращении диска в поле магнита. Тормозной момент

                                      (9.3)

где  - постоянная величина.

Ток  можно выразить следующим образом:

где  - угловая скорость диска. Тогда, подставляя выражение для тока  в (9.3) и учитывая, что  - величина постоянная, найдем

                           (9.4)

В индукционных счетчиках имеется еще два дополнительных тормозных момента  и , возникающих при взаимодействии переменных магнитных потоков  и  с токами в диске, индук­тированными этими потоками при его вращении.

Однако обычно  и  значительно меньше , поэтому мо­ментами  и  пренебрегаем. Пренебрегая также трением, получим для установившейся равномерной угловой скорости диска . С учетом зависимостей (9.2) и (9.4) имеем

Интегрируя последнее равенство в пределах интервала времени , получим

                                               (9.5)

где  - энергия, израсходованная в цепи за интервал времени ;  - число оборотов диска за этот же интервал времени;  - по­стоянная счетчика.

Отсчет энергии производится по показаниям счетного механиз­ма - счетчика оборотов 7 (рис. 9.1). Единице электрической энер­гии (обычно ), регистрируемой счетным механизмом, соот­ветствует определенное число оборотов подвижной части счетчика. Это соотношение, называемое передаточным числом , указывается на счетчике.

Величина, обратная передаточному числу, т. е. отношение зарегистрированной энергии к числу оборотов диска, называется но­минальной постоянной . Значения величин  и  зависят только от конструкции счетного механизма и для данного счетчика оста­ются неизменными.

Под действительной постоянной счетчика С понимается количе­ство энергии, действительно израсходованной в цепи за один обо­рот подвижной части. Эта энергия может быть измерена образцо­выми приборами, например ваттметром и секундомером.

Действительная постоянная в отличие от номинальной зависит от режима работы счетчика, а также от внешних условий, например температуры, частоты и т. д. Зная значения постоянных  и , можно определить относительную погрешность счетчика

                                   (9.6)

где - энергия, измеренная счетчиком, а  - действительное значение энергии, израсходованной в цепи.

По точности счетчики активной энергии делятся на классы 0,5; 1,0; 2,0 и 2,5; счетчики реактивной энергии - на классы 1,5; 2,0 и 3,0 (ГОСТ 6570-75).

При выводе (3.51) было сделано допущение, что трение в измерительном механизме счетчика отсутствует. В действительности оно имеется и складывается из трения в опорах, в счетном механизме, трения подвижной части о воздух. Момент трения может вызвать значительную погрешность, особенно при малых (менее 10% но­минальной) нагрузках, когда вращающий момент соизмерим с мо­ментом трения.

Государственным стандартом устанавливается порог чувствительности (в процентах) счетчика, определяемый выражением , -где  минимальное значение тока, при котором диск счетчика начинает безостановочно вращаться; - номи­нальное для счетчика значение нагрузочного тока. При этом напря­жение и частота тока в измеряемой цепи должны быть номинальными, а . Согласно ГОСТ 6570-75 порог чувствительности не должен превышать 0,4% - для счетчиков класса точности 0,5 и 0,5% - для классов 1,0; 1,5 и 2,0. Для счетчиков реактивной энер­гии классов 2,5 и 3,0 значение S должно находиться в пределах 1 %. Для снижения порога чувствительности и его регулировки в счетчике имеется устройство, компенсирующее действие момента трения. Принцип компенсации состоит в том, что рабочий поток  параллельного электромагнита вблизи диска искусственно расщеп­ляется на два потока, смещенные в пространстве и сдвинутые по фазе. Расщепление потоков и сдвиг по фазе достигается - обычно с помощью медной или латунной пластинки, перекрывающей часть полюса сердечника параллельного электромагнита. Взаимодейст­вие полученных потоков создает дополнительный вращающий мо­мент - компенсационный момент.

При наличии напряжения в параллельной цепи счетчика и отсутствии тока в цепи нагрузки диск может начать вращаться без остановки. Такое явление называетсясамоходом, который может возникнуть, если компенсационный момент превышает момент трения.

Согласно ГОСТ 6570-75 самохода не должно быть при любом напряжении от 80 до 110% номинального. Для устранения самохода чаще всего к оси диска прикрепляется стальная проволочка 6 (рис. 9.1), а к магнитопроводу параллельного электромагнита стальная пластинка 5 (фла­жок). При вращении подвижной части проволочка притягивается к флажку, намагниченному потоками рассеяния электромагнита, что создает дополнитель­ный тормозной момент, устраняющий самоход.

 

 

Рисунок 9.4 – Нагрузочные характеристики однофазного индукционного счетчика

Погрешность счетчика зависит от режима его ра­боты, поэтому государст­венным стандартом норми­руется разная погрешность при различных нагрузках. Зависимость погрешности от нагрузки называется нагрузочной кривой счетчика и иллюстрируется рис. 101 (кривые 1 и 2 соответствуют классам 2,5 и 2,0). Характер кривых при нагрузках 5-20% объясняется влиянием неравенства компенсационного момента и момента тре­ния. При нагрузке более 20% сказывается непропорциональность между токами и магнитными потоками в последовательной и параллельной цепях, а также влияние тормозного момента , создаваемого последовательным электромагнитом.

Погрешность, проиллюстрированная кривыми рис. 9.4, явля­ется основной. Под действием внешних факторов у счетчика появ­ляются дополнительные погрешности, также нормируемые государ­ственным стандартом. Дополнительные погрешности возникают при работе индукционных счетчиков следствие искажения формы кривой токов и напряжений, колебания напряжения и частот резкого перепада мощности, потребляемой нагрузкой.

 

 

  С помощью электросчетчиков осуществляется учет израсходованной электрической энергии. Электросчетчики бывают индукционные и электронные. Измерительный механизм индукционного однофазного счетчика электрической энергии (электроизмерительный прибор индукционной системы) состоит из двух электромагнитов, расположенных под углом 90° друг к другу, в магнитном поле которых находится легкий алюминиевый диск. Схема устройства счетчика электрической энергии показана на рисунке 1. Для включения счетчика в цепь его токовую обмотку соединяют с электроприемниками последовательно, а обмотку напряжения - параллельно. При прохождении по обмоткам индукционного счетчика переменного тока в сердечниках обмоток возникают переменные магнитные потоки, которые, пронизывая алюминиевый диск, индуцируют в нем вихревые токи. Взаимодействие вихревых токов с магнитными потоками электромагнитов создает усилие, под действием которого диск вращается. Последний связан со счетным механизмом, учитывающим частоту вращения диска, т.е. расход электрической энергии. Рис. 1. Схема устройства счетчика электрической энергии: 1 - обмотка тока, 2 - обмотка напряжения, 3 - червячный механизм, 4 - счетный механизм, 5 - алюминиевый диск, б - магнит для притормаживания диска. Рис. 2. Устройство индукционного электросчетчика Для учета потребленной электроэнергии в сетях переменного трехфазного тока применяются трехфазные индукционные электросчетчики, принцип действия которых аналогичен однофазным. В настоящее время все более широкое применение получили электронные (цифровые) электросчетчики. Электронные счетчики обладают рядом преимуществ по сравнению с индукционными счетчиками: - малые габаритные размеры, - отсутствие вращающихся частей, - возможность учета электроэнергии по нескольким тарифам, - измерение суточных максимумов нагрузки, - учет как активной, так и реактивной мощности, - более высокий класс точности, - возможность дистанционного учета электроэнергии. Рис. 3. Схема устройства электронного счетчика электроэнергии В настоящее время учёт электроэнергии, в основном, производится по одному тарифу (то есть стоимость электроэнергии одинакова независимо от времени потребления). Однако, начинает вводится многотарифные системы оплаты, при которых стоимость электрической энергии различна по часам суток или по дням недели. Указанный подход обеспечит более равномерное потребление электроэнергии потребителями и снижение максимальной нагрузки энергосистемы. Поэтому уже выпускаются электронные счётчики со встроенными часами, которые питаются от аккумуляторной батареи, что обеспечивает учёт электроэнергии по разным интервалам времени, задаваемым программно. Как правило, электронные счётчики имеют жидкокристаллический индикатор, на котором отображаются потребляемая электроэнергия по каждому из тарифов, текущая потребляемая мощность, текущее время и дата и другие измеряемые прибором параметры. · 

ной ссылки на первоисточник! Вопросы и пр

 

Лучшими метрологическими характеристиками обладают электронные счетчики электрической энергии (ЭС). В основу работы ЭС положено использование статического преобразователя мощности в постоянное напряжение. При этом применяется двойная модуляция с преобразованием напряжения в частоту электрических импуль­сов и последующим интегрированием. Струк­турная схема ЭС активной энергии перемен­ного тока (рис. 9.5) содержит преобразова­тель мощности в напряжение (ПМН), преоб­разователь напряжения в частоту (ПНЧ) и счетчик импульсов (СИ).

ПМНсодержит блоки широтно-импульсной (ШИМ) и амплитудно-импульсной (АИМ) модуляции. На вход блокаШИМ поступает напряжение, пропорциональное, току нагрузки , а на вход блока АИМ - напряжение на нагрузке . С помощью схемыШИМ напряжение  преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов перемен­ной длительности. С изменением величины  изменяется отношение резкости длительностей импульсов  и интервалов между ними  к их сумме, т. е.

                          (9.8)

где  - постоянный коэффициент;  - период следования импульсов.

Так как амплитуда импульсов в схемеАИМ изменяется пропорционально напряжению на нагрузке, а их длительность функционально связана с током нагрузки, в блокеАИМ производится перемножение входных сигналов. Среднее значение напряжения  на выходе схемы АИМ пропорционально активной мощности . С помощью ПНЧ напряжение  преобразуется в частоту импуль­сов, которая, таким образом, пропорциональна мощности .

Рисунок 9.5 – Структурная схема электронного счетчика энергии переменного тока  
Выходные импульсыПНЧподсчитываются счетчиком импульсов СИ, т. е. тем самым производится их интегрирование. Следователь­но, показания СИ пропорциональны активной энергии .

Серийно выпускаемые в настоящее время электронные счетчики активной энергии переменного тока имеют класс точности 0,5.

 

Электронные счетчики Электронный счетчик представляет собой преобразователь аналогового сигнала в частоту следования импульсов, подсчёт которых дает количество потребляемой энергии. Главным преимуществом электронных счётчиков по сравнению с индукционными, является отсутствие вращающихся элементов. Кроме того, они обеспечивают более широкий интервал входных напряжений, позволяют легко организовать многотарифные системы учёта, имеют режим ретроспективы – т.е. позволяют посмотреть количество потреблённой энергии за определённый период – как правило, помесячно; измеряют потребляемую мощность, легко вписываются в конфигурацию систем АСКУЭ и обладают ещё многими дополнительными сервисными функциями. Разнообразие этих функций заключается в программном обеспечении микроконтроллера, который является непременным атрибутом современного электронного счётчика электроэнергии. Конструктивно электросчётчик счетчик состоит из корпуса с клеммной колодкой, измерительного трансформатора тока и печатной платы, на которой установлены все электронные компоненты. Основными компонентами современного электронного счётчика являются: трансформатор тока, дисплей ЖКИ, источник питания электронной схемы, микроконтроллер, часы реального времени, телеметрический выход, супервизор, органы управления, оптический порт (опционально). ЖКИ представляет собой многоразрядный буквенно-цифровой индикатор и предназначен для индикации режимов работы, информации о потребленной электроэнергии, отображении даты и текущего времени. Источник питания служит для получения напряжения питания микроконтроллера и других элементов электронной схемы. Непосредственно с источником связан супервизор. Супервизор формирует сигнал сброса для микроконтроллера при включении и отключении питания, а также следит за изменениями входного напряжения.
 

Часы реального времени предназначены для отсчета текущего времени и даты. В некоторых электросчётчиках данные функции возлагаются на микроконтроллер, однако для уменьшения его загрузки, как правило, используют отдельную микросхему, например, DS1307N. Использование отдельной микросхемы позволяет высвободить мощности микроконтроллера и направить их на выполнение более ответственных задач.

Телеметрический выход служит для подключения к системе АСКУЭ или непосредственно к компьютеру (как правило, через преобразователь интерфейса RS485/RS232). Оптический порт, который есть не во всех электросчётчиках, позволяет снимать информацию непосредственно с электросчётчика и в некоторых случаях служит для их программирования (параметризации).

Сердцем электронного электросчётчика является микроконтроллер. Это может быть как микросхема компании Microchip (PIC-контроллер), так и производителей ATMEL или NEC.

В электронном счетчике выполнение практически всех функций возложено на микроконтроллер. Он является преобразователем АЦП (преобразует входной сигнал с трансформатора тока в цифровой вид, производит его математическую обработку и выдаёт результат на цифровой дисплей.) Микроконтроллер также принимает команды от органов управления и управляет интерфейсными выходами.

Возможности, которыми обладает микроконтроллер, повторюсь, зависят от его программного обеспечения (ПО). Без ПО – это просто пластмассово - кремниевый кубик smile. Поэтому разнообразие сервисных функций и выполняемых задач зависит от того, какое техническое задание было поставлено перед программистом.

В настоящее время развитие электронных счётчиков идёт в основном в плане добавление «наворотов», различные производители добавляют всё новые функции, например, некоторые устройства могут вести контроль состояния питающей сети с передачей этой информации в диспетчерские центры и т.д.

Довольно часто в электросчётчик вводят функцию ограничения мощности. В этом случае, при превышении потребляемой мощности, электросчётчик отключает потребителя от сети. Для управления подачей напряжения, внутрь электросчётчика устанавливают контактор на соответствующий ток. Так же отключение возможно, если потребитель превысил отведённый ему лимит электроэнергии или же закончилась предоплата за электроэнергию. Кстати, некоторые электросчётчики позволяют пополнить денежный баланс прямо через встроенные в них считыватели пластиковых карт. К электросчётчикам данной группы относятся СТК-1-10 и СТК-3-10, выпускаемые в г. Одессе.

АСКУЭ

Попытки создания АСКУЭ (автоматизированной системы контроля учёта электроэнергии) связаны с появлением в относительно доступных микропроцессорных устройств, однако дороговизна последних делала системы учета доступными только крупным промышленным предприятиям. Разработку АСКУЭ вели целые НИИ.

Решение задачи предполагало:

· оснащение индукционных счетчиков электрической энергии датчиками оборотов;

· создание устройств, способных вести подсчет поступающих импульсов и передавать полученный результат в ЭВМ;

· накопление в ЭВМ результатов подсчета и формирование отчетных документов.

Первые системы учета были крайне дорогими, ненадежными и малоинформативными комплексами, но они позволили сформировать базу для создания АСКУЭ следующих поколений.

Переломным этапом в развитии АСКУЭ стало появление персональных компьютеров и создание электронных электросчётчиков. Ещё больший импульс развитию систем автоматизированного учёта придало повсеместное внедрение сотовой связи, что позволило создать беспроводные системы, так как вопрос организации каналов связи являлся одним из основных в данном направлении.

Основное назначение системы АСКУЭ - в разумных интервалах времени собрать в центрах управления все данные о потоках электроэнергии на всех уровнях напряжения и обработать полученные данные таким образом, чтобы обеспечить составление отчётов за потребленную или отпущенную электроэнергию (мощность), проанализировать и построить прогнозы по потреблению (генерации), выполнить анализ стоимостных показателей и, наконец, - самое важное - произвести расчёты за электрическую энергию.

Для организации системы АСКУЭ необходимо:

· В точках учёта энергии установить высокоточные средства учёта - электронные счётчики

· Цифровые сигналы передать в так называемые «сумматоры», снабженные памятью.

· Создать систему связи (как правило, последнее время для этого используют GSM – связь), обеспечивающую дальнейшую передачу информации в местные (на предприятии) и на верхние уровни.

· Организовать и оснастить центры обработки информации современными компьютерами и программным обеспечением.

Схема АСКУЭ

Пример простейшей схемы организации АСКУЭ показан на рисунке. В ней можно выделить несколько отдельных основных уровней:

1. Уровень первый – это уровень сбора информации.

Элементами этого уровня являются электросчётчики и различные устройства, измеряющие параметры системы. В качестве таких устройств могут применяться различные датчики как имеющие выход для подключения интерфейса RS-485, так и датчики, подключенные к системе через специальные аналого-цифровые преобразователи. Необходимо обратить внимание на то, что возможно использовать не только электронные электросчётчики, но и обычные индукционные, оборудованные преобразователями количества оборотов диска в электрические импульсы.

В системах АСКУЭ для соединения датчиков с контролерами применяют интерфейс RS-485. Входное сопротивление приемника информационного сигнала по линии интерфейса RS-485 обычно составляет 12 кОм. Так как мощность передатчика ограничена, это создает ограничение и на количество приемников, подключенных к линии. Согласно спецификации интерфейса RS-485 с учетом согласующих резисторов приёмник может вести до 32 датчиков.

2. Уровень второй – это связующий уровень.

На этом уровне находятся различные контролеры необходимые для транспортировки сигнала. В схеме АСКУЭ представленной на рисунке 9 элементом второго уровня является преобразователь, преобразующий электронный сигнал с линии интерфейса RS-485 на линию интерфейса RS-232, это необходимо для считывания данных компьютером либо управляющим контролером.

В случае если требуется соединение более 32 датчиков, тогда в схеме на этом уровне появляется устройства, называемые концентраторы. На рисунке показана схема построения системы АСКУЭ для количества датчиков от 1 до 247шт

Третий уровень – это уровень сбора, анализа и хранения данных. Элементом этого уровня является компьютер, контролер или сервер. Основным требование к оборудованию этого уровня является наличие специализированного программного обеспечения для настройки элементов системы.

В настоящее время практически все электронные электросчётчики оборудованы интерфейсом для включения в систему АСКУЭ. Даже те, которые не имеют этой функции, могут оснащаться оптическим портом для локального снятия показаний непосредственно на месте установки электросчётчика путём считывания информации в персональный компьютер. Поэтому, сегодня электросчётчик является сложным электронным устройством.

Однако не стоит думать, что только электронные счётчики можно использовать для дистанционного снятия показаний (а именно эта цель является основной в системах АСКУЭ).

Счетчики, в маркировке которых есть буква «Д», например, СР3У-И670Д, имеют телеметрический выход (импульсный датчик), обеспечивающий передачу по двухпроводной линии связи информации о проходящей через счетчик активной (реактивной) энергии в систему дистанционного сбора и обработки данных. На рисунке как раз показан такой электросчётчик со снятой крышкой корпуса:

Электросчётчик СР3У-И670Д

На боковой панели электросчётчика установлен импульсный датчик (2). Как работает этот датчик?

Давайте вспомним устройство индукционного счётчика. В нём есть такой элемент, как алюминиевый диск. Скорость его вращения прямо пропорциональна потребляемой нагрузкой мощности. Вот скорость вращения диска, точнее количество оборотов и является численной характеристикой, которую можно преобразовать в импульсы и передать в линию связи. Поэтому на счётчики со встроенными датчиками наносят такой параметр, как количество импульсов на 1 кВт*ч.

В качестве источника импульсов служит измерительный трансформатор, магнитный поток которого периодически пересекает металлический сектор, насаженный на ось диска. Импульсы, полученные от него, подаются на схему собственно самого датчика, а затем в линию связи. Питание датчик получает по этой же линии.

В принципе, любой индукционный счётчик можно оснастить импульсным датчиком, например, таким, как Е870.

Импульсный датчик Е870

Принцип работы датчика Е870 отличается от описанного выше. Для его функционирования на плоскую поверхность диска электросчётчика чёрной краской наносится затемнённый сектор.

Импульсный датчик – преобразователь имеет в своей конструкции фотосветодиодную головку – т.е. пару фотодиод – светодиод. Датчик устанавливается внутри счётчика так, что головка направлена в сторону диска. Излучённый светодиодом сигнал отражается от диска и принимается фотодиодом. Благодаря затемнённому сектору диска, сигнал носит прерывистый характер.

Электронная схема на логических элементах отслеживает эти прерывания, преобразовывает и выдает в линию связи последовательно импульсов. Скважность (частота следования) этих импульсов прямо пропорциональна скорости вращения диска, и, следовательно, потребляемой мощности и её можно визуально оценить по индикаторному светодиоду.

На другой стороне линии связи приёмное устройство принимает эти импульсы, подсчитывает их количество за определённый промежуток времени и выдает полученный результат на устройство отображения информации. Таким образом, происходит дистанционное считывание показаний электросчётчика. Именно так строились первые системы удалённого сбора информации.

Однако возникает закономерный вопрос – выше мы рассматривали интерфейсы RS 485 и RS 232, а здесь имеем последовательность импульсов.

Получается, всё равно индукционные счётчики мы не увяжем в рассмотренные выше современные схемы построения АСКУЭ? В принципе, сделать это можно. Преобразовать импульсную последовательность в тот же RS 232 интерфейс большого труда не составляет, данный адаптер будет представлять собой относительно простую электронную схему. Но особого смысла в этом нет. Индукционные электросчётчики постепенно уходят в прошлое, а там где и устанавливаются, используются только как локальные приборы учёта.

При проектировании современных систем АСКУЭ применяют только электронные счётчики. Они имеют неоспоримые преимущества перед индукционными именно в «информационном» плане и обладают практически неограниченными сервисными возможностями.










Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 446.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...