Kuinka sähköinen sähkömittari on järjestetty ja toimi

Tämän laitteen päätarkoitus on mitata jatkuvasti valvotun osan piirin virrankulutusta ja näyttää sen suuruus ihmisystävällisessä muodossa. Elementtipohja käyttää puolijohde- tai mikroprosessorisuunnitelmissa toimivia puolijohde elektronisia komponentteja.

Tällaisia ​​laitteita valmistetaan toimimaan virtapiirien kanssa:

1. vakioarvo;

2. sinimuotoinen harmoninen muoto.

DC-sähkömittarit toimivat vain teollisuusyrityksissä, jotka käyttävät tehokkaita laitteita, joiden vakioenergiankulutus on suuri (sähköistetyt rautatiekuljetukset, sähköajoneuvot ...). Kotimaan tarkoituksiin niitä ei käytetä, niitä myönnetään rajoitetusti. Siksi emme ota niitä huomioon tämän artikkelin lisämateriaalissa, vaikka niiden toimintaperiaate eroaa vaihtovirralla toimivista malleista, pääasiassa virta- ja jännianturien suunnittelulla.

Elektroniset vaihtovirtamittarit valmistetaan sähkölaitteiden energian huomioon ottamiseksi:

1. yksivaiheisella jännitejärjestelmällä;

2. kolmivaiheisissa piireissä.

Sähköisen mittarin suunnittelu

Koko elementtipohja sijaitsee kotelon sisällä, varustettuna:

• riviliitin sähköjohtojen liittämistä varten;

• LCD-paneeli;

• käyttöohjaimet ja tiedon siirtäminen laitteelta;

• mittausmuuntajat;

• painettu piirilevy, jossa on puolijohdeelementit;

• suojapeite.

ulkomuoto ja Valkovenäjän tasavallan yrityksissä valmistettujen samanlaisten laitteiden monien mallien pääkäyttäjäasetukset on esitetty kuvassa.

Tällaisten esitys sähkömittari vahvistanut:

• todentajan leima, joka vahvistaa laitteen metrologisen todentamisen testipenkillä ja sen ominaisuuksien arvioinnin valmistajan ilmoittamassa tarkkuusluokassa;

• häiritsemätön energiavalvontayrityksen sinetti, joka vastaa mittarin oikeasta kytkemisestä sähköpiiriin.

Sisäkuva Kuvassa näkyvät samanlaisen laitteen levyt.

Liikkuvia ja induktiomekanismeja ei ole. Ja se, että anturina käytetään kolmea sisäänrakennettua virtamuuntajaa, joilla on sama määrä selvästi näkyviä kanavia piirilevyllä, osoittavat tämän laitteen kolmivaiheisen toiminnan.

Sähkötekniset prosessit, jotka otetaan huomioon elektronisella mittarilla

Kolmivaiheisten tai yksivaiheisten rakenteiden sisäisten algoritmien työskentely tapahtuu samojen lakien mukaisesti, paitsi että 3-vaiheisessa, monimutkaisemmassa laitteessa tapahtuu geometrinen summaus kolmen komponenttikanavan arvoista.

Siksi elektronisen mittarin toimintaperiaatteita tarkastellaan pääasiassa yksivaiheisen mallin esimerkissä. Muista tätä varten muistaa sähköön liittyvät sähkötekniikan peruslakit.

Sen täyden arvon määräävät komponentit:

• aktiivinen;

• reaktiivinen (induktiivisten ja kapasitiivisten kuormien summa).

Yksivaiheisen verkon yhteisen piirin läpi virtaava virta on sama kaikilla alueilla, ja jännitteen pudotus jokaisessa elementissä riippuu resistanssin tyypistä ja sen suuruudesta. Aktiivisella resistanssilla se osuu suuntaan kulkevan virran vektoriin ja reaktanssissa se poikkeaa sivulle. Lisäksi induktanssissa se on edellä kulmassa olevaa virtaa ja jäljessä kapasitanssissa.

Elektroniset mittarit pystyvät ottamaan huomioon ja näyttämään kokonaistehon sekä sen aktiivisen ja reaktiivisen arvon. Tätä tarkoitusta varten mitataan virtavektoreita, joiden jännite syötetään sen tuloon.Näiden saapuvien arvojen välisen kulman poikkeaman arvo määrittää ja laskee kuorman luonteen, antaa tietoja kaikista sen komponenteista.

Elektronisten mittarien erilaisissa malleissa toimintojoukot eivät ole samat ja voivat poiketa tarkoituksestaan ​​merkittävästi. Tällä tavoin ne erottuvat radikaalisti induktioanalogeistaan, jotka toimivat sähkömagneettisten kenttien ja induktiovoimien vuorovaikutuksen perusteella, jotka aiheuttavat ohuen alumiinilevyn pyörimisen. Rakenteellisesti ne voivat mitata vain aktiivisia tai reaktiivinen teho yksivaiheisessa tai kolmivaiheisessa piirissä, ja koko arvo - sinun on laskettava erikseen manuaalisesti.

Periaatteena mitata tehoa elektronisella mittarilla

Kaavio yksinkertaisen annostelulaitteen ja lähtömuuntimien käytöstä Kuvassa.

Se käyttää yksinkertaisia ​​antureita tehon mittaamiseen:

• virta, joka perustuu tavanomaiseen shunttiin, jonka läpi piirin vaihe kulkee;

• jännite, joka toimii tunnetun jakajan järjestelmän mukaisesti.

Tällaisten anturien tallentama signaali on pieni ja sitä kasvatetaan virran ja jännitteen elektronisten vahvistimien avulla, minkä jälkeen tapahtuu analogia-digitaalinen käsittely signaalien edelleenmuuntamiseksi ja niiden kertomiseksi energiankulutuksen arvoon verrannollisen arvon saamiseksi.

Seuraavaksi digitoitu signaali suodatetaan ja lähetetään laitteille:

• näyttö;

• integrointi;

• mittausten välitys;

• edelleen muuntaminen.

Tässä piirissä käytettävät sähkömäärien tuloanturit eivät tarjoa mittauksia korkean tarkkuuden virta- ja jännitevektoreilla ja vastaavasti tehon laskentaa. Tämä toiminto toteutetaan paremmin mittaamalla muuntajat.

Yksivaiheisen elektronisen mittarin toimintakaavio

Siinä mittaus CT sisältyy kuluttajan vaihejohdon rakoon, ja VT on kytketty vaiheeseen ja nollaan.

Kummankin muuntajan signaalit eivät tarvitse vahvistusta ja ne lähetetään kanaviensa kautta ADC-yksikölle, joka muuntaa ne digitaaliseksi teho- ja taajuuskoodiksi. Lisämuunnokset suorittaa mikrokontrolleri, joka ohjaa:

• näyttö;

• elektroninen rele;

• RAM - hajasaantimuisti.

RAM: n kautta lähtösignaali voidaan lähettää edelleen informaatiokanavalle, esimerkiksi käyttämällä optista porttia.

Elektronisten mittarien toiminnallisuus

Tarkkuusluokan 0,5 S tai 02 S arvioima pienen tehon mittausvirhe sallii näiden laitteiden käytön käytetyn sähkön kaupalliseen mittaamiseen.

Kolmivaiheisten piirien mittauksiksi suunnitellut mallit voivat toimia kolme- tai nelijohtimisissa sähköpiireissä.

Elektroninen mittari voidaan kytkeä suoraan olemassa oleviin laitteisiin tai olla suunnittelussa, joka sallii välituotteiden, esimerkiksi korkeajännitemittausmuuntajien, käytön. Jälkimmäisessä tapauksessa suoritetaan yleensä mitattujen sekundaarimäärien automaattinen muuntaminen virran, jännitteen ja tehon primaariarvoiksi, mukaan lukien aktiiviset ja reaktiiviset komponentit.

Laskuri kaappaa täyden tehon suunnan kaikilla komponenteillaan eteen- ja taaksepäin, tallentaa nämä tiedot suhteessa aikaan. Tässä tapauksessa käyttäjä voi ota energialukemat lisäämällä tietyn ajanjakson ajan, esimerkiksi nykyisen tai valitun kalenteripäivän, kuukauden tai vuoden joukosta, tai - kertymisen tiettyyn määrättyyn aikaan.

Aktiivisen ja reaktiivisen tehon arvojen vahvistaminen tietyksi ajaksi, esimerkiksi 3 tai 30 minuutiksi, sekä sen maksimiarvojen nopea kutsuminen kuukaudeksi helpottaa suuresti voimalaitteiden toiminnan analysointia.

Voit milloin tahansa tarkastella aktiivisen ja reaktiivisen kulutuksen välittömiä indikaattoreita, nykyinen jännite, taajuudet kussakin vaiheessa.

Monitariffinen energianmittaustoiminto, joka käyttää useita tiedonsiirtokanavia, laajentaa kaupallisen käytön olosuhteita. Samanaikaisesti tariffit luodaan tiettynä ajankohtana, esimerkiksi joka viikonloppu tai työpäivä jokaisen puolen tunnin välein vuodenajan tai kuukauden mukaan.

Käyttäjän mukavuuden vuoksi näytössä näkyy käyttövalikko, jonka kohteiden välillä voit navigoida vierekkäisten säätimien avulla.

Elektronisen energiamittarin avulla voidaan paitsi lukea tietoja suoraan näytöltä, myös katsella niitä etätietokoneen kautta, samoin kuin syöttää lisätietoja tai ohjelmoida niitä optisen portin kautta.

Tietosuoja

Tiivisteiden asennus Laskuri valmistetaan kahdessa vaiheessa:

1. ensimmäisellä tasolla laitoksen tekninen valvontalaitos kieltää pääsyn laitteen sisäpuolelle sen jälkeen, kun mittari on valmistettu ja se on läpäissyt tilan tarkistuksen;

2. Toisella tiivistysasteella pääsy napoihin ja kytkettyihin johtoihin estää energiaa toimittavan organisaation tai energian valvonnan edustajan pääsyn.

Kaikki kannen poisto- ja asennustapahtumat on varustettu hälytyksellä, jonka toiminta tallennetaan tapahtumalokin muistiin ajan ja päivämäärän perusteella.

Salasanajärjestelmä säädetään käyttäjien rajoittamisesta pääsyyn tietoihin ja se voi sisältää enintään viisi rajoitusta.

Taso nolla poistaa kokonaan rajoitukset ja antaa sinun tarkastella kaikkia tietoja paikallisesti tai etäyhteydellä, synkronoida ajan, säätää lukemia.

Ensimmäinen taso ylimääräinen käyttösalasana annetaan asennus- tai käyttöorganisaation työntekijöille ASKUE-järjestelmät laitteiden asettamiseen ja parametrien tallentamiseen, jotka eivät vaikuta kaupallisiin ominaisuuksiin.

Toinen taso Pääkäyttösalasanan antaa vastuussa oleva energian valvoja asennetussa mittarissa, joka on täysin valmis työhön.

Kolmas taso Ensisijainen käyttöoikeus annetaan energianvalvontaa tekeville työntekijöille, jotka poistavat ja asentavat kannen mittarista päästäkseen sen liittimien kiinnittimiin tai suorittaen etätoimenpiteitä optisen portin kautta.

Neljäs taso tarjoaa kyvyn asentaa laitteistoavaimet kortille, poistaa kaikki asennetut tiivisteet ja mahdollisuuden työskennellä optisen portin kautta konfiguroinnin parantamiseksi, korvata kalibrointikertoimet.

Edellä oleva luettelo sähköisen sähkömittarin mahdollisuuksista on yleiskatsaus. Se voidaan asettaa erikseen ja erota jopa saman valmistajan kustakin mallista.