Принцип действия электронного счетчика mu04a Устройство и работа основных элементов Электронный модуль счетчика

Высокая точность измерений активной энергии достигнута использованием специальной измерительной ИС, включающей в себя «дельта-сигма» преобразователи (АЦП) для входных сигналов тока и напряжения, с высокостабильным опорным напряжением и кварцевым генератором, а также цифровой сигнальный процессор (DSP). Выходные сигналы двух «дельта-сигма» преобразователей поступают в цифровой сигнальный процессор (DSP), где обрабатываются и перемножаются. В результате на выходе цифрового сигнального процессора (DSP) формируются импульсы с частотой пропорционально потребленной мощности. Также цифровой сигнальный процессор управляет процессом выделения и фильтрации возможной постоянной составляющей сигналов тока и напряжения. Подсчет импульсов выдаваемых цифровым сигнальным процессором производит микроконтроллер с последующим увеличением регистра активного тарифа и сохранением (записи) данных в энергонезависимой памяти EEPROM. Микроконтроллер является важным звеном между микропроцессором и периферийными устройствами схемы, управляя работой жидкокристаллического дисплея (ЖКИ), светодиодного индикатора LED, IrDA порта и импульсного выхода.

В токовой цепи счетчика используется низкоомный шунт с сопротивлением не более 0,6 мОм. Напряжение перед поступлением на вход «дельта-сигма» преобразователя проходит через ряд высоколинейных резистивных делителей напряжения.

Все основные электронные элементы счетчика расположены на одной печатной плате с планарно-поверхностным и сквозным монтажом. На печатной плате установлены следующие компоненты:

• измерительная ИС (измерительный чип)

• микроконтроллер

• память EEPROM

• резистивные делители напряжения

• «дельта-сигма» преобразователи тока и напряжения

• блок питания

• IrDA порт

• жидкокристаллический индикатор (ЖКИ)

• кварцевый генератор (мегагерцого диапазона)

• светодиодный индикатор LED

Измерительные датчики напряжения

Для получения высоколинейного сигнала напряжения и сведения к минимуму фазового сдвига в широком динамическом диапазоне используются резистивные делители напряжения. В качестве делителей используются высокостабильные SMT резисторы с минимальным температурным коэффициентом. Напряжение подается непосредственно на основную плату, где при помощи резистивных делителей приводятся к необходимому уровню входных сигналов для «дельта-сигма» преобразователя измерительной ИС (АЦП).

Преобразование и вычисление сигналов

Измерительная ИС содержит «дельта-сигма» преобразователи (АЦП) которые преобразуют входные сигналы напряжения и тока в цифровой код и цифровой сигнальный процессор (DSP), соответствующим образом перемножающий результаты АЦП. Далее измерительная ИС преобразует энергию в импульсы для микроконтроллера счетчика, который обрабатывает входные импульсы и передает данные в память счетчика, а также при необходимости обеспечивает передачу данных на ЖКИ и переферийные устройства схемы (реле, порты).

Постоянные калибровки, хранящиеся в памяти EEPROM, загружаются в счетчик на заводе и становятся частью соответствующих операций вычисления нужных величин.