Как устроен электросчетчик


Обзор и устройство современных счётчиков электроэнергии / Хабр

За последнее время на смену индукционным счётчикам электроэнергии пришли электронные. В данных счётчиках счётный механизм приводится во вращение не с помощью катушек напряжения и тока, а с помощью специализированной электроники. Кроме того, средством счёта и отображения показаний может являться микроконтроллер и цифровой дисплей соответственно. Всё это позволило сократить габаритные размеры приборов, а также, снизить их стоимость.

В состав практически любого электронного счётчика входит одна или несколько специализированных вычислительных микросхем, выполняющие основные функции по преобразованию и измерению. На вход такой микросхемы поступает информация о напряжении и силе тока с соответствующих датчиков в аналоговом виде. Внутри микросхемы данная информация оцифровывается и преобразуется определённым образом. В результате, на выходе микросхемы формируются импульсные сигналы, частота которых пропорциональна текущей потребляемой мощности нагрузки, подключенной к счётчику. Импульсы поступают на счётный механизм, который представляет собой электромагнит, согласованный с зубчатыми передачами на колёсики с цифрами. В случае с более дорогостоящими счётчиками с цифровым дисплеем применяется дополнительный микроконтроллер. Он подключается к вышесказанной микросхеме и к цифровому дисплею по определённому интерфейсу, ведёт накопление результата измерения электроэнергии в энергонезависимую память, а также, обеспечивает дополнительный функционал прибора.

Рассмотрим несколько подобных микросхем и моделей счётчиков, которые мне попадались под руку.

Ниже на рисунке в разобранном виде изображён один из наиболее дешёвых и популярных однофазных счётчиков «НЕВА 103». Как видно из рисунка, устройство счётчика довольно простое. Основная плата состоит из специализированной микросхемы, её обвески и узла стабилизатора питания на основе балластового конденсатора. На дополнительной плате размещён светодиод, индицирующий потребляемую нагрузку. В данном случае – 3200 импульсов на 1 кВт*ч. Также есть возможность снимать импульсы с зелёного клеммника, расположенного вверху счётчика. Счётный механизм состоит из семи колёсиков с цифрами, редуктора и электромагнита. На нём отображается посчитанная электроэнергия с точностью до десятых кВт*ч. Как видно из рисунка, редуктор имеет передаточное отношение 200:1. По моим замечаниям, это означает «200 импульсов на 1 кВт*ч». То есть, 200 импульсов, поданных на электромагнит, поспособствуют прокрутке последнего красного колёсика на 1 полный оборот. Это соотношение кратно соотношению для светодиодного индикатора, что весьма не случайно. Редуктор с электромагнитом размещён в металлической коробке под двумя экранами с целью защиты от вмешательства внешним магнитным полем.

В данной модели счётчика применяется микросхема ADE7754. Рассмотрим её структуру.

На пины 5 и 6 поступает аналоговый сигнал с токового шунта, который расположен на первой и второй клеммах счётчика (на фотографии в этом месте видно повреждение). На пины 8 и 7 поступает аналоговый сигнал, пропорциональный напряжению в сети. Через пины 16 и 15 есть возможность устанавливать усиление внутреннего операционного усилителя, отвечающий за ток. Оба сигнала с помощью узлов АЦП преобразуются в цифровой вид и, проходя определённую коррекцию и фильтрацию, поступают на умножитель. Умножитель перемножает эти два сигнала, в результате чего, согласно законам физики, на его выходе получается информация о текущей потребляемой мощности. Данный сигнал поступает на специализированный преобразователь, который формирует готовые импульсы на счётное устройство (пины 23 и 24) и на контрольный светодиод и счётный выход (пин 22). Через пины 12, 13 и 14 конфигурируются частотные множители и режимы вышеперечисленных импульсов.

Стандартная схема обвески практически представляет собой схему рассматриваемого счётчика.

Общий минусовой провод соединён с нулём 220В. Фаза поступает на пин 8 через делитель на резисторах, служащий для снижения уровня измеряемого напряжения. Сигнал с шунта поступает на соответствующие входы микросхемы также через резисторы. В данной схеме, предназначенной для теста, конфигурационные пины 12-14 подключены к логической единице. В зависимости от модели счётчика, они могут иметь разную конфигурацию. В данном кратком обзоре эта информация не столь важна. Светодиодный индикатор подключен к соответствующему пину последовательно вместе с оптической развязкой, на другой стороне которой подключается клеммник для снятия счётной информации (К7 и К8).

Из этого же семейства микросхем существуют похожие аналоги для трёхфазных измерений. Вероятнее всего, они встраиваются в дешёвые трёхфазные счётчики. В качестве примера на рисунке ниже представлена структура одной из таких микросхем, а именно ADE7752.

Вместо двух узлов АЦП, здесь применено их 6: по 2 на каждую фазу. Минусовые входы ОУ напряжения объединены вместе и выводятся на пин 13 (ноль). Каждая из трёх фаз подключается к своему плюсовому входу ОУ (пины 14, 15, 16). Сигналы с токовых шунтов по каждой фазе подключаются по аналогии с предыдущим примером. По каждой из трёх фаз с помощью трёх умножителей выделяется сигнал, характеризующий текущую мощность. Эти сигналы, кроме фильтров, проходят через дополнительные узлы, которые активируются через пин 17 и служат для включения операции математического модуля. Затем эти три сигнала суммируются, получая, таким образом, суммарную потребляемую мощность по всем фазам. В зависимости от двоичной конфигурации пина 17, сумматор суммирует либо абсолютные значения трёх сигналов, либо их модули. Это необходимо для тех или иных тонкостей измерения электроэнергии, подробности которых здесь не рассматриваются. Данный сигнал поступает на преобразователь, аналогичный предыдущему примеру с однофазным измерителем. Его интерфейс также практически аналогичен.

Стоит отметить, что вышеописанные микросхемы служат для измерения активной энергии. Более дорогие счётчики способны измерять как активную, так и реактивную энергию. Рассмотрим, например, микросхему ADE7754. Как видно из рисунка ниже, её структура намного сложнее структуры микросхем из предыдущих примеров.

Микросхема измеряет активную и реактивную трёхфазную электроэнергию, имеет SPI интерфейс для подключения микроконтроллера и выход CF (пин 1) для внешней регистрации активной электроэнергии. Вся остальная информация с микросхемы считывается микроконтроллером через интерфейс. Через него же осуществляется конфигурация микросхемы, в частности, установка многочисленных констант, отражённых на структурной схеме. Как следствие, данная микросхема, в отличие от предыдущих двух примеров, не является автономной, и для построения счётчика на базе этой микросхемы требуется микроконтроллер. Можно зрительно в структурной схеме пронаблюдать узлы, отвечающие по отдельности за измерение активной и реактивной энергии. Здесь всё гораздо сложнее, чем в предыдущих двух примерах.

В качестве примера рассмотрим ещё один интересный прибор: трёхфазный счётчик «Энергомера ЦЭ6803В Р32». Как видно из фотографии ниже, данный счётчик ещё не эксплуатировался. Он мне достался в неопломбированном виде с небольшими механическими повреждениями снаружи. При всё при этом он находился полностью в рабочем состоянии.

Как можно заметить, глядя на основную плату, прибор состоит из трёх одинаковых узлов (справа), цепей питания и микроконтроллера. С нижней стороны основной платы расположены три одинаковых модуля на отдельных платах по одному на каждый узел. Данные модули представляют собой микросхемы AD71056 с минимальной необходимой обвеской. Эта микросхема является однофазным измерителем электроэнергии.

Модули запаяны вертикально на основную плату. Витыми проводами к данным модулям подключаются токовые шунты.

За пару часов удалось срисовать электрическую схему прибора. Рассмотрим её более детально.

Справа на общей схеме изображена схема однофазного модуля, о котором говорилось выше. Микросхема D1 этого модуля AD71056 по назначению похожа на микросхему ADE7755, которая рассматривалась ранее. На четвёртый контакт модуля поступает питание 5В, на третий – сигнал напряжения. Со второго контакта снимается информация в виде импульсов о потребляемой мощности через выход CF микросхемы D1. Сигнал с токовых шунтов поступает через контакты X1 и X2. Конфигурационные входы микросхемы SCF, S1 и S0 в данном случае расположены на пинах 8-10 и сконфигурированы в «0,1,1».

Каждый из трёх таких модулей обслуживает соответственно каждую фазу. Сигнал для измерения напряжения поступает на модуль через цепочку из четырёх резисторов и берётся с нулевой клеммы («N»). При этом стоит обратить внимание, что общим проводом для каждого модуля является соответствующая ему фаза. А вот, общий провод всей схемы соединён с нулевой клеммой. Данное хитрое решение по обеспечению питанием каждого узла схемы расписано ниже.

Каждая из трёх фаз поступает на стабилитроны VD4, VD5 и VD6 соответственно, затем на балластовые RC цепи R1C1, R2C2 и R3C3, затем – на стабилитроны VD1, VD2 и VD3, которые соединены своими анодами с нулём. С первых трёх стабилитронов снимается напряжение питания для каждого модуля U3, U2 и U1 соответственно, выпрямляется диодами VD10, VD11 и VD12. Микросхемы-регуляторы D1-D3 служат для получения напряжения питания 5В. Со стабилитронов VD1-VD3 снимается напряжение питания общей схемы, выпрямляется диодами VD7-VD9, собирается в одну точку и поступает на регулятор D4, откуда снимается 5В.

Общую схему составляет микроконтроллер (МК) D5 PIC16F720. Очевидно, он служит для сбора и обработки информации о текущей потребляемой мощности, поступающей с каждого модуля в виде импульсов. Эти сигналы поступают с модулей U3, U2 и U1 на пины МК RA2, RA4 и RA5 через оптические развязки V1, V2 и V3 соответственно. В результате на пинах RC1 и RC2 МК формирует импульсы для механического счётного устройства M1. Оно аналогично устройству, рассматриваемому ранее, и также имеет соотношение 200:1. Сопротивление катушки высокое и составляет порядка 500 Ом, что позволяет подключать её непосредственно к МК без дополнительных транзисторных цепей. На пине RC0 МК формирует импульсы для светодиодного индикатора HL2 и для внешнего импульсного выхода на разъёме XT1. Последний реализуется через оптическую развязку V4 и транзистор VT1. В данной модели счётчика соотношение составляет 400 импульсов на 1 кВт*ч. На практике при испытании данного счётчика (после небольшого ремонта) было замечено, что электромагнитная катушка счётного механизма срабатывает синхронно со вспышкой светодиода HL2, но через раз (в два раза реже). Это подтверждает соответствие соотношений 400:1 для индикатора и 200:1 для счётного механизма, о чём говорилось ранее.

Слева на плате расположено место для 10-пинового разъёма XS1, который служит для перепрошивки, а также, для UART интерфейса МК.

Таким образом, трёхфазный счётчик «Энергомера ЦЭ6803В Р32» состоит из трёх однофазных измерительных микросхем и микроконтроллера, обрабатывающий информацию с них.

В заключение стоит отметить, что существует ряд моделей счётчиков куда более сложней по своей функциональности. К примеру, счётчики с удалённым контролем показаний по электролинии, или даже через модуль мобильной связи. В данной статье я рассмотрел только простейшие модели и основные принципы построения их электрических схем. Заранее приношу извинения за возможно неправильную терминологию в тексте, ибо я старался излагать простым языком.

Как устроен электросчетчик? - Справочные материалы по электрике


Поделиться страницей

С точки зрения бизнеса электрическая энергия представляет собой тот же товар: поставщик электроэнергии предлагает ее по установленным тарифам, потребитель пользуется и оплачивает. Неслучайно учету электроэнергии отведена столь важная роль, поскольку приборы учета позволяют оценить полученную электроэнергию в количественном выражении. Производится учет благодаря счетчику электроэнергии, специальному прибору, ведущему подсчет потребляемой электрической мощности.

Прежде чем заглянуть внутрь умного прибора следует учитывать, что бывают они двух типов, отличающихся по способу обработки информации:

  • в принципе работы индукционных счетчиков заложены законы электромагнитной индукции;
  • у электронных счетчиков обработка, управление и отображение информации ведется в цифровом виде.

Для сетей переменного тока в зависимости от типа электроснабжения электросчетчики делятся на две разновидности:

  • в однофазных сетях допустимо применение однофазных электросчетчиков;
  • применение трехфазных счетчиков соответственно логично при трехфазном электропитании.

Как устройство, так и принцип действия счетчика трехфазного аналогичен работе однофазных счетчиков, поэтому рассмотрим внутренности последних на примере бытовых приборов учета.

Устройство и принцип действия индукционных электросчетчиков

Среди приборов учета электроэнергии эта разновидность однофазного бытового электросчетчика по праву может считать себя долгожителем. В основе своей конструкции однофазный индукционный счетчик имеет следующие составляющие:

  • токовую катушку, включенную последовательно нагрузке;
  • катушку напряжения, подключенную параллельно;
  • алюминиевый диск вращающийся между катушками;
  • механическое счетное устройство, управляемое червячной передачей диска.

Вращение диска происходит между полюсами постоянного магнита, обеспечивающего плавность хода и торможение диска.

Принцип работы индукционных моделей достаточно прост. Взаимное расположение индукционных катушек под углом 90°, при прохождении через их обмотки токов возбуждает в теле диска вихревые токи. Последние, взаимодействуя с электромагнитными полями катушек, заставляют вращаться диск, причем скорость его вращения зависит от силы тока, потребляемого нагрузкой. Счетный механизм отображает результаты учета электроэнергии.

Устройство трехфазных индукционных счетчиков, конечно же, отличается конструктивно, но принцип действия примерно тот же. Сегодня учетное устройство индукционного типа стремительно уступает свои позиции из-за замены электросчетчиков на более совершенные и функциональные приборы учета электронных моделей.

Устройство и принцип действия электронных приборов учета

Рассматривая устройство электронных электросчетчиков в качестве альтернативы индукционным, сразу бросаются в глаза:

  • отсутствие подвижных элементов, что определяет высокую надежность прибора;
  • достаточно высокую точность показаний прибора;
  • функциональность, вплоть до возможности централизованного учета потребления.

Упрощенно электрическую схему такого счетчика можно представить следующими функциональными составляющими:

  • датчиком тока;
  • датчиком напряжения;
  • преобразователем включающим АЦП;
  • микроконтроллером с модулем памяти;
  • дисплеем для отображения информации;
  • интерфейсом связи с автоматическими системами учета.

Работа счетчика достаточно проста. Датчики тока и напряжения формируют аналоговые сигналы, пропорциональные этим параметрам, характеризующим электрическую сеть. АЦП преобразуют аналоговый сигнал в цифру, а микроконтроллерная часть ведет подсчет электроэнергии, записывая результаты в память, с выводом информации на цифровой дисплей бытового устройства учета.

При изготовлении электронных электросчетчиков применяются современные высококачественные комплектующие, что делает само устройство надежной заменой индукционным аналогам.

Принцип действия однофазного индукционного счетчика

Принцип работы электрон ного счетчика электроэнергии

До недавних пор все измерения потребленной электроэнергии осуществлялись с помощью индукционных счетчиков. Постепенно, с развитием микро электрон ики, произошел существенный сдвиг в деле совершенствования приборов учета и контроля потребляемой электроэнергии. Были созданы современные цифровые электрон ные системы управления с применением новейших микроконтроллеров. Это позволило многократно повысить точность измерений, а отсутствие механики значительно повысило надежность счетчика.

Для электрон ных электросчетчиков разработана специальная элементная база и методы обработки поступающей информации. После обработки цифровых данных стал возможен одновременный подсчет не только активной, но и реактивной мощности

Данный фактор приобретает важное значение при организации учета в трехфазных сетях. В результате, были созданы многотарифные электросчетчики, учитывающие накопленную энергию в течение определенного времени суток

Данные приборы способны автоматически определять тот или иной тариф.

Простейшая цифровая система на основе обычного микроконтроллера применяется в тех случаях, когда необходимо измерить импульсы, вывести информацию на дисплей и обеспечить защиту при аварийном сбое. Такие устройства являются цифровыми аналогами механических электросчетчиков. В этой системе поступление сигнала происходит через определенные трансформаторные датчики. Далее он идет на вход микросхемы-преобразователя.

Снятие частотного сигнала, поступающего на вход микроконтроллера, осуществляется на выходе микросхемы. Микроконтроллер подсчитывает все поступившие импульсы и преобразует их в полученное количество энергии (Вт*ч). Когда поступающие единицы накапливаются, их общее значение выводится на монитор и фиксируется во внутренней флэш-памяти на случай исчезновения напряжения в сети и других сбоев. Это позволяет вести непрерывный учет потребляемой электроэнергии.

Работает многотарифный электрон ный счетчик электроэнергии по собственному алгоритму. Последовательный интерфейс позволяет обмениваться информацией с внешним миром. С его помощью задаются тарифы, устанавливается и включается таймер времени, поступает информация о накопленной электроэнергии и т.д. Энергонезависимая оперативная память разделяется на 13 банков данных, сохраняющих информацию о количестве энергии, накопленной по разным тарифам. Первый банк учитывает всю энергию, накопленную от начала работы счетчика. В следующих 12 банках производится учет накоплений за 11 предыдущих месяцев и за текущий период.

Таким образом, принцип действия электросчетчика в электрон ном варианте, позволяет изменять тарифы в соответствии с заранее установленным расписанием. Через специальный разъем можно подключиться к прибору и выяснить объем электроэнергии, оплаченной потребителем.

{SOURCE}

Устройство и принцип работы гибридного электромеханического счетчика.

Гибридный счетчики электроэнергии необходимо разделять на несколько разных узлов: схема счетчика, блок питания, корректирующие цепи и т. д. Блок питания преобразует переменное входное напряжение в низкое постоянное и обеспечивает питание электронных цепей счетчика. Схема счетчика измеряет ток, который потребляется нагрузкой, с помощью трансформатора тока (датчика), через который и протекает измеряемый ток. Другие блоки счетчика электроэнергии выполняют ряд различных функций: вывод показаний и управление через Ethernet, WiMax, Wi-Fi, ZeegBee сети, управление дисплеем, термокомпенсация счетчика, коррекция точности, и т. п. Счетчик состоит из микросхемы обработки, трех трансформаторов тока, цепи питания, электромеханического счетного устройства и дополнительных цепей. В качестве регистра электроэнергии используется простое электромеханическое отсчетное устройство, в котором применен двухфазный шаговый двигатель. Электропитание счетчика обеспечивает источник, построенный на токовом трансформаторе и двухполупериодном выпрямителе.

Индукционные электросчетчики

Как говорилось выше, индукционный электросчетчик работает на основе индукционного механизма, схема которого приведена ниже:

Итак, состоит он из двух неподвижных катушек (обмоток) 1 и 2 которые в пространстве смещаются друг относительно друга на угол равный 90 0. Соответственно и магнитные потоки, протекающие через обмотки, при подключении их к сети будут сдвинуты друг относительно друга. В результате чего возникнет бегущее магнитное поле, которое порождает вращающий момент, который начнет вращать алюминиевый диск 4 расположенный в магнитном поле катушки. Во избежание инерционного вращения диска, после снятия с катушек напряжений, или слишком быстрого вращения при минимальной нагрузке, на диск также будет воздействовать постоянный магнит 3, который будет обеспечивать тормозной момент. Среднее значение вращающего момента будет равно:

Как и в обычном ваттметре в электросчетчике есть две обмотки, тока и напряжения. Обмотка тока выполнена толстым проводом, соответствующим номинальному току и включается в цепь последовательно.

Обмотка напряжения выполнена тонким проводом (0,06 – 0,12 мм) с большим количеством витков и подключается к цепи параллельно.

Все эти обмотки уже расположены внутри прибора и не требует особой схемы включения. В нем есть только два провода ввода (для однофазных фаза — ноль) и вывода. Счетчики имеют класс точности 1,0; 2,0; 2,5. Они могут выпускаться на различные токи напряжением 127В, 220В. Также трехфазные могут быть 127В, 220В, 380В, а также на токи до 2000 А и 35 кВ но подключаемые через измерительные трансформаторы.

Принцип работы индукционного трехфазного аналогичен однофазному, но так как при использовании трехфазных систем возможны различные схемы включения (треугольник, звезда), необходимо предварительно изучить возможности выбранного устройства.

Установка

В магазинах продают как полные комплекты для установки счетчика, так и отдельные детали. Выбор материалов зависит от модели прибора и от особенностей подключения.

Расположение счетчика обязательно вертикальное. Местом крепления может быть деревянный (металлический) лист или специальный защищенный короб. Прибор обязательно должен находиться в зоне свободного визуального контроля.

Перед установкой следует изучить общую схему электропроводки. Это позволит правильно определить тип и количество автоматических выключателей, а также мощность групп потребителей.

Это важно: самостоятельно выполнять установку без разрешения запрещено.

Виды счетчиков электроэнергии

Однофазные индукционные счетчики электроэнергии

Электросчетчик – это прибор учета расхода электроэнергии переменного и постоянного тока.

Существует два типа данных устройств: электронные и индукционные модели. Все они отличаются принципом своей работы, но это никак не отражается на точности подсчетов, поскольку перед продажей каждое устройство проверяется и при необходимости калибруется сотрудниками соответствующих организаций. Компании независимые, поэтому подвоха в их деятельности ждать не стоит. Чтобы было проще определиться с подходящим видом электрического прибора в конкретном случае, нужно более детально изучить особенности каждого.

Индукционный

Данная разновидность широко распространена благодаря большому количеству преимущественных особенностей. Это традиционная конструкция, оснащенная вращающимся колесом. Работа основывается на принципах магнитного поля. Это поле образует несколько катушек – тока и напряжения. Они приводят диск в движение, который запускает счетный механизм.

Из недостатков стоит отметить точность подсчета. Погрешность находится в зоне допустимой, но результаты могли бы быть и лучше.

Электронный

Модульный трехфазный электронный электросчетчик

Эту разновидность можно считать относительно новой. Принцип работы основывается на измерении напряжения и силы тока в электрической сети. Отсутствуют какие-либо промежуточные механизмы, что обеспечивает высокую точность работы. Все показания отображаются на небольшом дисплее, а также хранятся во встроенной памяти. Более детально о достоинствах приборов:

  • Компактные размеры.
  • Его нельзя остановить или замедлить с помощью магнита.
  • Все модели оснащены многотарифной функцией.
  • Имеется встроенная самокорректировка показаний.
  • Удобное снятие показаний.
  • Точность показаний можно повысить дополнительно, для этого устанавливают специальную микросхему.

Несмотря на большое количество преимуществ, имеются и недостатки. Самый весомый – высокая стоимость.

Однотарифные и многотарифные виды электросчетчиков

Однотарифные приборы можно назвать традиционными. Это устройства, к которым привыкли все жители постсоветского пространства.

Многотарифные счетчики в России новика, поскольку вошли в обиход потребителей относительно недавно. Основная задача такого прибора – сокращение финансовых расходов потребителей. Суть экономии заключается в разнице стоимости электроэнергии от времени суток. В ночное и утреннее время она меньше, чем вечером.

Автоматический тип электросчетчика

Автоматический тип электросчетчика представляет собой разновидность электронных моделей. Особенность его заключается в автоматической передаче данных без участия домовладельцев. Процесс происходит своевременно, без потери личного времени. Такие устройства еще не очень распространены в России, но эксперты предполагают, что через 10-15 лет они будут в каждой второй квартире.

Устройство электронного электросчетчика

Электронный электросчётчик – это устройство измерения электрической мощности с преобразованием её в аналоговый сигнал, который далее преобразуется в импульсный сигнал, пропорциональный потребляемой мощности.

Преобразователь (как видно из названия узла)   преобразует аналоговый сигнал в цифровой импульсный, пропорциональный  потребляемой мощности.

Микроконтроллер – главная часть электросчётчика,  анализирует этот сигнал, рассчитывая количество потребляемой электроэнергии и осуществляет передачу информации на устройства вывода, на электромеханическое устройство или на дисплей – если используется жидкокристаллическая матрица, где и показывается количество потребляемой электроэнергии.

Описание, конечно очень общее, но как видно, устройство электронного электросчетчика – чистая электроника, чего не скажешь об устройстве индукционных счётчиков. Несмотря на то что, благодаря своим техническим характеристикам в настоящее всё большее распространение получает применение электронных счётчиков, старые индукционные счётчики были и остаются самыми распространёнными, их устройство стоит рассмотреть подробно.

Устройство индукционного (электро-механического) электросчетчика.

Основные части индукционного электросчётчика это: токовая катушка 1, катушка напряжения 2, алюминиевый диск 3, счётный механизм с червячной и зубчатой передачей 4 и постоянный магнит 5.

Токовая катушка включена в сеть последовательно и создаёт переменный магнитный поток, пропорциональный току, а катушка напряжения – параллельно, создавая переменный магнитный поток, пропорциональный напряжению.

Эти магнитные потоки пронизывают алюминиевый диск, причём, переменные магнитные потоки токовой обмотки – дважды, в связи с U-образной формой её магнитопровода, наводя в нём ЭДС.

Таким образом, возникают электромеханические силы, создающие крутящий момент – вращение диска, ось которого связана со счётным механизмом червячной и зубчатой передачей, производя  передачу движения оси диска на цифровые барабаны.

Крутящий момент, создающий вращение диска пропорционален мощности сети; выше мощность – сильнее крутящий момент, диск крутится по оси быстрее.

Для выравнивания и успокоения колебаний частоты вращения в устройство электросчётчика входит постоянный магнит, поток которого, взаимодействуя с вихревыми токами диска, создаёт электромеханическую силу с направлением, обратным движению диска, что и создаёт тормозной момент.

Устройство и принцип работы

Конструкция счетчика зависит от принципа его работы и осуществляемых функций. Индукционный однофазный счетчик используется в однофазных переменных сетях и состоит из следующих частей:

  • корпуса составного;
  • двух обмоток: токовой и напряжения;
  • двух магнитопроводов: обмотки тока и обмотки напряжения;
  • противополюса;
  • диска алюминиевого;
  • механизма червячного типа;
  • механизма счетного;
  • магнита постоянного, служащего для торможения диска;
  • оси, на которой закреплены счетный механизм, червячная передача и алюминиевый диск.

Схематическое устройство однофазного электросчетчика индукционного типа

Принцип работы устройства заключается в следующем. 2 электромагнита представляют измерительный механизм счетчика. Они расположены под углом 90° друг к другу. В магнитном поле этих электромагнитов находится диск, выполненный из алюминия. Счетчик включается в работу путем подсоединения с электроприемниками токовой обмотки последовательно, а с электроприемниками напряжения – параллельно. При прохождении переменного тока по обмоткам в сердечниках возникают магнитные потоки переменной величины. Они пронизывают диск, в результате чего индуцируют вихревые токи. При взаимодействии последних с магнитными потоками создается усилие, которое вращает диск. Он, в свою очередь, связан со счетным механизмом, который учитывает частоту вращения диска. Цифры, расположенные на счетном механизме фиксируют расход электрической энергии.

При увеличении тока нагрузки возникает больший вращающий момент, что заставляет диск вращаться быстрее.

Принцип работы трехфазных индукционных счетчиков аналогичен выше описанному счетчику, с той лишь разницей, что их используют в трехфазных сетях переменного тока.

Вид спереди трехфазного индукционного электросчетчика со снятой крышкой

Вид сбоку со снятой задней частью корпуса трехфазного индукционного счетчика

С развитием электронных технологий появились счетчики учета расхода электроэнергии электронного типа. Принцип действия их довольно прост. Специальный преобразователь входные аналоговые сигналы с датчиков тока и напряжения преобразует в цифровой импульсный код. Он подается на микроконтроллер, который фиксирует количество потребляемой электроэнергии на дисплее изделия. Отсюда основными частями электронного счетчика являются:

  • кожух защитный;
  • трансформаторы измерительные тока и напряжения;
  • преобразователь;
  • микроконтроллера, являющиеся органом управления и передачи информации на дисплей;
  • колодка клеммная для подсоединения эл. проводов.

Работа однофазных и трехфазных электронных счетчиков осуществляется по одним и тем же законам, с той лишь разницей, что в 3-хфазном осуществляется суммирование величин каждого из трех каналов.

Структурная схема работы однофазного счетчика электронного типа

Из схемы видно, что трансформатор тока включен в разрыв фазного провода, а трансформатор напряжения подключен к нулю и фазе. Сигналы величины тока и напряжения с помощью преобразователя преобразуются в мощность и частоту в цифровом виде, в дальнейшем микроконтроллер управляет оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), электронным реле и дисплеем, на котором отражается цифровая информация, фиксирующая расход электроэнергии на подключенном к счетчику объекте. ОЗУ в некоторых моделях может играть роль передатчика информации, что дает возможность контролировать работу счетчика на расстоянии.

Электронные счетчики для замеров расхода электроэнергии в трехфазных схемах, могут работать как в трех,- так и четырехпроводных цепях. Устройства хранят информацию с привязкой ко времени. Показания можно снимать за определенный период времени и фиксировать следующие показатели:

  • активное потребление;
  • реактивное потребление;
  • действующие значения напряжения и тока;
  • частоту в каждой фазе.

Все это позволило создать многотарифные счетчики для подсчета потребления электроэнергии в разное время суток, по дням недели или сезонам.

Устройство и принцип работы электросчетчика

Устройство индукционного счетчика

Чтобы в режиме реального времени и непрерывно производить учет активного энергопотребления переменного тока, требуется устанавливать однофазные или трехфазные индукционные приборы учета. Если же важен учет постоянного тока, который широко распространен на железной дороге и всех видах электротранспорта, монтируют электродинамические приборы учета.

Индукционные электрические счетчики оснащены диском, изготовленным из алюминия, при потреблении ресурса этот подвижный элемент вращается из-за вихревых потоков, созданных индукционными катушками. В данном случае встречаются две разные силы – магнитное поле индукционных катушек и магнитное поле вихревых токов. Образованные в результате токи протекают в цепи параллельной нагрузки. Каждая катушка оснащена сердечником, который намагничивается переменным током. Воздействие непрерывного переменного тока приводит к тому, что полюса электромагнитов постоянно изменяются. Это приводит к прохождению между ними магнитного поля. Именно оно тянет за собой алюминиевый диск, образуя вращение.

Скорость вращения диска прямо пропорциональна величине токов, находящихся в обеих катушках. При производстве электросчетчиков применяются простые соединительные приемы из механики, благодаря чему вращающийся диск связан с цифровыми показаниями на панели.

Последние годы люди все чаще отдают предпочтение электронным двухтарифным конструкциям. Непрерывно увеличивающийся спрос объясним следующим перечнем достоинств:

  • Приборы более точно считывают информацию, что позволяет сократить расходы на оплату коммунальных услуг.
  • В сравнении с механическими электросчетчиками они имеют компактные размеры и более привлекательный внешний вид.
  • Автоматически переключаются на дневной и ночной тарифы, участие человека не требуется. Еще на этапе производства прибор программируют на два временных интервала – с 07:00 до 23:00 и с 23:00 до 07:00.
  • Усовершенствованные модели нуждаются в проверке один раз в течение 5-16 лет. Требуется такая проверка для правильности учета и начисления средств. Проверкой должна заниматься энергопоставляющая компания.

Первая проверка работоспособности устройства проводится еще в заводских условиях, дата обязательно должна быть указана в сопроводительной документации.

Снятие показаний

Электромеханические счетчики снабжены цифровым барабаном, на котором отображается расход электроэнергии в киловаттах. Эти данные можно сдать в расчетную службу или самостоятельно производить расчеты.

В зависимости от модели на барабанном табло появляется 5 или 7 цифр, причем последняя отделена от остальных запятой и выделена цветом. При учете не надо считать десятые и сотые доли киловатт – только целые числа. Полученный расход киловатт за месяц умножают на стоимость 1 киловатта и получают сумму, которую надо заплатить за электричество.

Принцип работы

Умным электрическим счетчиком считают автоматизированное специальное устройство, основная задача которого – сбор данных о количестве потребляемых ресурсов. Оптимальная частота передачи данных на информационные узлы компаний – один раз в течение 60 минут.

Ежегодно плата за электроэнергию, а также воду и газ возрастает. Благодаря этому спрос на интеллектуальные устройства растут ежедневно. Их устанавливают в реконструированных сооружениях и новых домах.

Переход на усовершенствованные виды приборов учета дает много преимущества, включая практичность и выгоду.

Состоит устройство из двух основных частей – контроллера, который отвечает за передачу данных, и счетчика. Передача данных осуществляется несколькими способами, это зависит от разновидности установленного контроллера. Самый современный и бюджетный вид – беспроводной контроллер. С его помощью передача данных может осуществляться одним из следующих способов:

  • GPRS – подключается через стандартную сим-карту мобильной связи, ее требуется регулярно пополнять. Информация подается на серверы с помощью общедоступной сотовой связи.
  • LPWAN – технология имеет много общего с предыдущим способом передачи данных, но она менее энергозатратная. Данные подаются благодаря специальным вышкам, основная задача которых – связь контроллеров с сервером.
  • Wi-Fi – самая современная технология, которая совмещает в себе все преимущества предыдущих двух способов передачи данных. Благодаря низкому энергопотреблению контроллер может работать от аккумуляторных батареек.

Различие по типу электросети

Основное различие счетчиков заключается во втором пункте, а именно, для какой электросети они разработаны – для однофазной или трехфазной. Электрический счетчик однофазный используются в однофазных двухпроводных сетях напряжением 0,4/ 0,23 кВ. Основное их применение – учет расхода электроэнергии в квартирах или частных домах. Изготавливаются счетчики на напряжение 220 (или 127) вольт, номинальный ток — 5, 10, 20, 40, 60 А. Устанавливаются счетчики на вводе и размещаются в этажных (квартирных) щитах.

Электрический счетчик трехфазный предназначен для трехфазных трехпроводных или четырехпроводных сетей. И если с однофазными счетчиками все просто и понятно, то трехфазные приборы требуют расширенного описания, поскольку они используются в электроустановках, работающих на трехфазном токе. Трехфазные счетчики прямого (непосредственного) включения подсоединяются к сети напрямую, без дополнительных приборов – трансформаторов тока. Номинальный ток изготовляемых счетчиков прямого включения — 5, 10, 20, 30, 50, 100А.

Учет потребленной энергии определяется путем вычитания первоначального показания электросчетчика (Пн) из конечного показания (Пк):

Э = Пк — Пн

Однако бывают ситуации, когда электроустановка потребляет значительный ток и счетчик прямого включения такой ток через себя пропустить не сможет. Поэтому в таких случаях используют подключение электросчетчиков через измерительные трансформаторы тока (ТТ). Основное назначение ТТ – уменьшить ток до таких значений, при которых счетчик будет нормально функционировать. Расчет потребленной энергии здесь определяется также вычитанием начальных показаний из конечных и дополнительно – умножением полученной разницы показаний на коэффициент трансформации (Кт) трансформаторов тока:

Э = (Пк — Пн)*Кт

Определить какой коэффициент трансформации у ТТ можно по данным на шильдике самого трансформатора. Например, надпись 150/5 на ТТ означает, что первичная обмотка данного трансформатора рассчитана на ток 150А, а вторичная на 5А. Из этого соотношения мы и получаем коэффициент трансформации, равный 30. Другими словами — ТТ уменьшает первичный ток в 30 раз.

Правила установки электросчетчика на улице

Установка электрического счетчика на открытом воздухе вне помещения должна проводиться согласно ряду техническо-эксплуатационных требований.

Правильней всего установить счетчик с фасадной стороны дома на высоте 0,8-1,7 метра, что обеспечит легкий доступ к нему представителям сетевой компании и техническому обслуживанию.

Смонтировать счетчик можно непосредственно на опоре бетонного столба, если он располагается на территории дома. Также в электро щитке следует установить защитный автомат, а группу автоматов на все потребители дома лучше смонтировать внутри помещения.

Процесс установки счетчика

  1. Перед монтажными работами необходимо выполнить отключение сетевой линии согласно правилам ПУЭ.
  2. Высота для навесного монтажа счетчика варьируется от 0,8 до 1,7 метра горизонтально поверхности.
  3. При температурах ниже 5°С электросчетчики будут вести себя некорректно. Именно по этой причине стоит подумать об отапливаемом электро щитке.
  4. Входная токовая цепь должна подключаться к автоматическому защитному выключателю, а после этого к счетчику.
  5. Не стоит забывать про защитное заземление, которое позволяет в случае перекоса фаз или короткого замыкания обезопасить всю электронику в доме.
  6. Подключаем выход счетчика на вводный автомат или группу автоматов.
  7. Пробное включение.

Источники

  • https://samelectrik.ru/kak-rabotaet-schetchik-elektroenergii-starogo-i-novogo-obrazca.html
  • https://elektro.guru/elektrooborudovanie/schetchiki/ustanovka-v-kvartire-elektroschetchika-cena-uslugi-i-pribora.html
  • https://teplo.guru/elektrichestvo/schetchiki/ustanovka.html
  • https://o-builder.ru/pravila-ustanovki-elektroschetchika-v-chastnom-dome-kvartire-na-ulice/
  • http://mr-build.ru/elektrika/ustanovka-elektroschetchika.html
  • http://podklyuchenie-elektrichestva.ru/uslugi/ustanovka-schetchikov-elektroenergii/
  • https://mosenergosbyt-lichnyj-kabinet.ru/zamena-schetchika
  • https://elquanta.ru/schetchiki/ustrojjstvo-princip-ehlektroschetchika.html
  • https://teplo.guru/elektrichestvo/schetchiki/ustanovka-v-chastnom-dome.html

принцип работы, схема прибора и инструкция

Размер платы за электроэнергию зависит не только от количества подключенных приборов, но и от точности и типа счетчика. Один из самых надежных — электронный электросчетчик.

Виды

Суть работы любого счетчика заключается в измерении активной энергии и расчете потребления. В то же время имеются несколько вариантов конструкции счетчика. Данные приборы делятся:

  • В соответствии с принципом подключения — оборудование напрямую подключено или подключено в трансформаторную цепь.
  • В зависимости от измеряемых значений — однофазные и трехфазные.
Подключение однофазного счетчика
  • По типу конструкции — механические, электронные и гибридные.
  • По числу тарифов — одно- или многотарифные.
Трехфазный прибор в сети

Электронные устройства имеют ряд преимуществ: они более точны и позволяют использовать несколько цен на электроэнергию, при этом показания пересчитываются по этим ценам независимо от владельца.

Важно! Существуют также гибридные счетчики с цифровым интерфейсом и механическим вычислительным устройством, но используются они редко.

Технические параметры

Общие требования:

  • Уровень точности не менее 0,5S.
  • Соответствие требованиям ГОСТ Р (52320-2005, 52323-2005, 52425-2005).
  • Сертификат об утверждении типа.

Функциональные требования:

  • Измерение и расчет активной и реактивной мощности (общая мощность для непрерывной работы), мощность в одном или двух направлениях (30-минутные приращения мощности).
  • Сохранять результаты измерений (на время не менее 35 дней) и информацию о состоянии измерительного прибора.
  • Наличие энергонезависимых часов, обеспечивающих точный показ даты и времени (с использованием внешней синхронизации с ежедневной точностью не менее ± 5,0 секунд в составе SOEV).
  • Поддержание автоматической коррекции времени.
  • Автоматическая самодиагностика через обобщенные сигналы в журнале событий.
  • Предотвращение несанкционированный доступ к информации и программному обеспечению.
  • Прибор должен обеспечивать работу в диапазоне температур, определяемых условиями эксплуатации. (-40 .. + 550С).
  • Среднее время наработки на отказ составляет не менее 35 000 часов.
  • Интервал тестирования — не менее 8 лет.

Принцип работы и схема подключения

Принцип работы счетчика основан на непосредственном измерении напряжения и тока: вся информация о потребляемой мощности подается в индикатор и сохраняется в памяти устройства.

Как устроен электронный счетчик электроэнергии

Электронный электросчетчик имеет следующие преимущества:

  • Позволяет более точно считывать информацию, тем самым предотвращая большую погрешности измерения электроэнергии.
  • Его размер намного меньше механического.
  • Он может автоматически переключаться между тарифами без необходимости присутствия хозяина. Это существенно экономит средства.
  • Электронная модель проверяется каждые 4-16 лет. Это необходимо для проверки правильности исчисления. Проверка выполняется в рамках правил для обеспечения согласованности измерений.

Важно! Первая проверка выполняется на заводе-изготовителе, дата указана в паспорте прибора.

Помимо преимуществ имеются и некоторые недостатки. К ним относятся более высокие затраты на приобретение самого приборов и их ненадежность: несмотря на гарантию производителя, электронные модели приходится заменять чаще, чем механические модели. Последние работают в течение десятилетий, потому что их устройство очень простое, и ломаться, по сути, нечему.

Напряжение тока внутри счетчика преобразуется в электрические импульсы. Их количество варьируется в зависимости от входной энергии. То есть чем больше потребляемая мощность, тем больше импульсов получает и считает устройство.

Электронный счетчик вместе со счетным устройством имеет дисплей, который показывает изменения в потреблении тока, максимальных и минимальных значениях и других данных, требуемых владельцем.

Инструкция по применению

Инструкция по эксплуатации и монтажу содержит следующие пункты:

  • Прибор может устанавливать персонал, прошедший инструктаж по мерам безопасности и имеющий квалификационную группу по электробезопасности не ниже уровня III (электрическая установка до 1000 В).
  • Перед установкой надо извлечь прибор из транспортной упаковки и провести внешний осмотр.
  • Убедиться, что корпус и защитная крышка распределительной коробки не имеют значительных повреждений.
  • Установить счетчик на рабочем месте, снять защитную крышку распределительной коробки и подключить к цепи напряжения

Важно! Подключение к сети проводить только с отключением питания

  • Установить крышку распределительной коробки и закрепить ее двумя винтами.
  • Включить питание и убедиться, что счетчик включен: индикатор показывает значение энергии, учитываемое в текущей зоне.
  • Отметить в таблице дату установки и дату ввода в эксплуатацию.
Монтаж счетчика в щит

Как самостоятельно проверить счетчик

Чтобы проверить работоспособность счетчика, нужно провести несколько шагов:

  1. Нужно убедиться, что прибор правильно подключен к сети 220 или 380 В в соответствии со схемой.
  2. Проверить, что диск не вращается произвольно. Для этого нужно отключить все автоматы в щитке и подождать некоторое время. Если счетчик все равно вращается, то он неисправен.
  3. Проверка намагниченности. Влияние магнита также меняет работу прибора. Проверить его наличие можно с помощью небольшой металлической иголкой или специальным прибором.
Проверка прибора с помощью специальных приборов

Электронный счетчик — дорогой, но точный прибор, который в дальнейшем поможет сэкономить на плате за электроэнергию. Сложность конструкции обеспечивает удобство работы, но также является причиной частых поломок.

Что из себя представляет счётчик с радиоканалом и как он работает?

Учетное оборудование нового поколения отличается от механических счетчиков:

  • расширено количество их функций;
  • организован многотарифный учет;
  • продуман показ показаний за предыдущие месяцы;
  • возможно подключение к системам дистанционного снятия и передачи данных.

Они понравятся хозяевам, не желающим «заморачиваться» передачей показаний об израсходованных киловаттах. Если установить такой счетчик дома, информация будет быстро отправляться автоматически. Потребителям удобно, а поставщик видит, сколько электричества израсходовано.
Дистанционное снятие показаний счетчиков электроэнергии рационализирует ее расход, улучшает работу системы, от производства электричества до его потребления и обработки поступившей информации.
Счетчик электроэнергии с передачей данных переключает тарифы. Снимая показания, абонент видит 3 цифры: общий, ночной и дневной расход электричества.

Для чего служат информационно-измерительные системы

С повышением точности измерений, расширением их диапазона эффективность работы всей отрасли электроэнергетики, производящей, передающей и сбывающей  электричество, возрастает, влияние человеческого фактора уменьшается. В настоящее время информационно-измерительные системы:

  1. Собирают, передают и анализируют данные по энергопотреблению.
  2. Обеспечивают работу учетных приборов с несколькими тарифами.
  3. Подключают или отключают абонентов удаленно.
  4. Работают с населением по подписанным договорам.
  5. Отправляют предупреждения, уведомления.
  6. Потребитель и поставщик связываются по интернету.

Превосходства автоматизированной передачи данных

Автоматическое снятие показаний электросчетчика и их передача имеют много достоинств:

  1. Решают возникающие проблемы. Показания можно фиксировать ежедневно, что исключит проблемы с квитанциями при несвоевременной их передаче абонентом.
  2. Контролируют показания с редко посещаемых мест (гаража, дачи).
  3. Точно рассчитывают данные при переключении тарифа. Без показаний компании начисляют по средним цифрам (расчет будет в их пользу). Счетчик с удаленной передачей показаний это исключает.
  4. Удаленно контролируют работу самого счетчика. Можно заранее прогреть жилье перед возвращением домой. Для этого за 2 часа перед приездом обогреватель подключают через смарт-телефон.
  5. Обеспечивают безопасность: если хозяин не отключил утюг, возвращаться не надо: счетчик отключают на расстоянии с помощью смартфона, компьютера.
  6. Экономится время: пользователю не нужно снимать показания, стоять в очереди, передавать информацию.

Должникам компания отключает электричество без посещения их жилья.

Счетчики электроэнергии с дистанционным снятием показаний

Учетное оборудование преобразует аналоговый сигнал в импульсный. Количество сигналов подсчитывается и определяется, сколько израсходовано электричества.
Рассмотрим, как устроен счетчик электроэнергии с передачей данных. Современный электронный счетчик состоит из:

  1. Корпусного каркаса с трансформатором тока. Оптический порт снимает показания электроэнергии с него.
  2. Дисплея, показывающего рабочие режимы, сколько израсходовано электричества, время, дату.
  3. Клеммной колодки.
  4. Печатной платы – основы для монтажа, подключающей информационно-измерительные системы. В нее входят:
  • Телеметрический выход для подключения к ПК или системе удаленной передачи
  • Микроконтроллер – сердце прибора. Это микросхема, управляющая устройством. Переводит в цифровой вид входящие сигналы, обрабатывает их, принимает команды управляющих органов. Выводит показания на монитор.
  • Источник питания, дающий напряжение на все элементы счетчика.

5. Супервизора, сбрасывающего сигнал на микроконтроллер, когда отключается или включается питание. Он также следит за напряжением на входе.

Функции устройств с автоматизированной передачей показаний электроэнергии

Они зависят от ПО (программного обеспечения). Оборудование совершенствуется, появляются дополнительные программы. Сейчас можно контролировать состояния сети, передавать показания диспетчеру.
Счетчики ограничивают мощность тока. Если она превышается, контактор прекратит подачу напряжения. Прибор выключится, когда исчерпан лимит электричества или нет предоплаты за нее. Отдельные модели (СТК-3-10) имеют считыватели, пополняющие баланс с пластиковой карты.

Принцип работы учетного прибора удаленного считывания

На чем работает счетчик, передающий показания? На электричестве, поэтому он должен всегда быть подключен к сети, чтобы поставщик знал: счетчик исправный и может сообщать сведения о выданной электроэнергии.
На экране счетчика автоматически переключаются 3 показателя. Общий показывает все потребленные кВт⋅ч, затем идет дневной и ночной расход. Метка в нижнем левом углу дисплея указывает, какой выведен.
Уезжая, следует отключить электричество не предохранителем, а выключателем на счетчике. Ток продолжит поступать в счетчик, экран не будет темным, цифры на нем продолжат меняться.
Только во время электроработ отключают ток с предохранителя. В остальных случаях выключают счетчик. Электричество отключится, но учетный прибор останется связан с сетью. Когда происходит повреждение, по ближайшим счетчикам с выключенным напряжением определяют объем поломки.
Чтобы отключить электричество в доме, на 2 сек. нажимают выключатель счетчика. Последует щелчок, означающий: ток отключен. Включается он аналогично. Мигающий квадрат слева внизу дисплея указывает, что ток выключили, а если не мигает – он подается.
Замеряется потребленное электричество (кВт⋅ч) один раз в час. Раз в день счетчик сообщает показания об израсходованном электричестве поставщику. Это происходит по электролиниям, по которым поступает ток. Есть счетчики, передающие данные по мобильной связи.

Экономим легально

Стоит оставить сомнительную идею сэкономить на электричестве, используя неодимовые магниты и подозрительные приборы, которые, якобы, обманывают счетчик. Как уменьшить показания электронного счетчика электроэнергии? Это делается законно –  альтернатива на поверхности. Двухтарифный сам сократит расходы.

Как это работает

Бывают одно-, двух- и многотарифные счетчики показаний и системы оплаты. Последние учитывают, кроме дневного и ночного потребление электроэнергии, часы пик (7.00–10.00; 17.00–21.00).
Ночной тариф на электроэнергию в РФ – с 2300 до 700. Днем оплачивают ее по стандартной цене, ночью по более дешевой. Однотарифный счетчик регистрирует все использованное электричество и записывает на общий баланс. Дневной и ночной расход не увидеть. Двухтарифный счетчик разносит использованную электроэнергию на 2 разных баланса.
Рассмотрим, как это выглядит в Москве для квартиры с электроплитой:

Обычный тариф 2 тарифа («день», «ночь »)
День 5 кВт⋅ч Х 4,04 р. = 20,2 р. (в сутки) 5 кВт⋅ч Х 4,65 р. = 23,25 р. (в сутки)
Ночь 5 кВт⋅ч Х 4,04 р. = 20,2 р. (в сутки) 5 кВт⋅ч Х 1,26 р. = 6,30 р. (в сутки)
Итог: 20,2Х2=40,4 р. (за 1 день).
40,4 р. Х 30 дней = 1 212 р. (в месяц)
Итог: 23,25+6,39=29,55 р. (за 1 день).
29,55 р. Х 30 дней = 886,5 р. (в месяц)

Если однотарифный счетчик «насчитает» за электроэнергию 1 212 р. в месяц, то двухтарифный с таким же потреблением снизит сумму до 886,5 р. Экономия – 325,5 р.

Чем полезно

  1. Люди меньше платят за электричество. Чтобы экономия была больше, установите потребляющие много электричества бытовые приборы на режим «ночь» или «поздний вечер – раннее утро». Это стиралка, бойлер, посудомойка, мультиварка, «теплый пол».
  2. Государство продает электричество, которого ночью переизбыток. Вырабатывающие его станции не простаивают, а работают.

Кому выгоден многотарифный счетчик

Реклама сулит экономию до 50%. Но на практике счетчик принесет прибыль не всем. Выгода бывает незначительной, а из-за стартовых затрат (цены, монтажа прибора) можно долго окупать вложения. Пользователи говорят, что он оправдает себя за 2,5 года.
Когда рентабелен электросчетчик день-ночь:

  1. Помещение обогревается электричеством.
  2. Пользуются насосами, электрокотлом, климат-контролем.
  3. Имеется бойлер.
  4. Потребляется много электричества, 30-50% ночью.
  5. В стандартных квартирах с небольшим электропотреблением, без «прожорливых» приборов, не оправдан. Экономия небольшая, окупится нескоро.

Популярные модели

Напомним, что новый счетчик не меняет электропакет. Сначала, как и прежде, нужно сообщать показания счетчика. Когда его переведут на удаленное считывание и в них отпадет необходимость, электрораспределительная компания проинформирует. 1-ый раз давая показания, учитывают: если счетчик поставлен 25 числа или позднее, данные не передаются. Их зафиксировал электрик, когда ставил.
Счетчики электроэнергии, передающие показания через интернет, пользуются спросом у населения. Попытаемся сориентировать в популярных качественных моделях, их стоимости. Познакомимся с несколькими.

Счетчик электроэнергии с радиомодулем «A1M»


Благодаря компактным размерам позволят разместить его в малогабаритном этажном или квартирном щитке. Он однофазный, устанавливается только в двухпроводной сети с напряжением 220 В и переменным током.
Функционал:

  1. Передает показания в личный кабинет.
  2. Изменяет тарифный план.
  3. Извещает о возникших проблемах: поломках, вскрытии, потере питания.
  4. Передает данные по радиоканалу на 10 км.
  5. Учитывает каждый кВт, уменьшает потери до 4%.
  6. Показания передает со скоростью 50 бит/сек.
  7. Имеет дисплей.
  8. Работает в 4 тарифах. Есть двусторонняя связь. Прямой канал передает показания о расходе электричества и сведения о состоянии прибора, обратный удаленно управляет счетчиком.
  9. Снабжен запасным питанием от батареи, если отключат внешнее, продолжит работать.

К АСКУЭ  (автоматизированной системе коммерческого учета электроэнергии) «Стриж» не подключен, радиомодуль уже в приборе. Применяют на дачах, в коттеджах, высотных домах. Весит всего 450 г. Прослужит 30 лет. Цена электросчетчика с дистанционным снятием показаний около 3 500 р.

Wifi cчетчик электрической энергии RS-26


Популярный электросчетчик с WiFi, стоит 3500 р. Счетчик однофазный, измеряет количество израсходованного электричества, напряжение, силу тока и мощность. Контроллер счетчика крепится на металлический профиль. Используется в «умных» домах, интегрируется во все системы, имеет встроенный web-сервер, интерфейс RS-26,  собирает показания, уведомляет о различных состояниях через SMS или по e-mail.
Достоинства такого счетчика не оспорить:

  1. С ним вы забудете, где находится электрощиток.
  2. Не придется настраивать автоматическую систему передачи показаний на телефон.
  3. Отпадет надобность получать данные счетчиков по интернету или мобильному.
  4. Устанавливают его в квартире, на лестничной площадке, на улице в пластиковом боксе.

Счетчик однофазный двухтарифный Меркурий-200.02


Стоит 1 550-1900 р., учитывает потребленную электроэнергию по всем тарифам. Работает автономно и в АСКУЭ. Устанавливается в закрытых помещениях. В счетчик встроены интерфейсы. Сила тока подается в диапазоне 5–60 А. Максимальное напряжение составляет 230 В.
Память счетчика хранит показания по 4 тарифам и общую сумму израсходованного электричества за 2 года.

Однофазный двухтарифный CE102M-S7 Энергомера


Цена 1 300-1600 р., измеряет и учитывает поставленную электроэнергию по 4 тарифам, передает цифры через интерфейс или RS — 485.
Считывает показания, даже если нет напряжения сети, измеряет и выводит на дисплей параметры. Работает больше 220 000 ч. Интервал между поверками счетчика составляет 10 лет. В среднем служат до 30 лет. Гарантийные обязательства – 5 лет.
Чем отличается от других:

  1. Показания отображаются, даже если нет напряжения.
  2. Измеряют и показывают параметры сети (напряжение, ток).
  3. Память энергонезависима.
  4. Имеется подсветка.
  5. Устойчив ко всем воздействиям (климатическим, механическим, электромагнитным).
  6. Память защищена от неразрешенных вмешательств.
  7. Счетчик сам потребляет мало энергии.

Однотарифные (однофазные) обойдутся дешевле

Меркурий-201.5


Представляет собой электронный однофазный однотарифный электросчетчик с электромеханическим отчетным устройством (ОУ), устанавливается на дин-рейку, измеряет электроэнергию в однофазных двухпроводных цепях переменного тока частотой 50 Гц, стоимость 690 — 900 р.

Умные розетки


Не только счетчики бывают умными, но и розетки. Например, эта, с таймером. Она включает и выключает приборы в часы с выгодным тарифом потребления электроэнергии. Если установлен двухтарифный счетчик, включит бойлеры, электрообогреватели, стиральные машин в 2300–0700 и отключит приборы, когда никого нет дома.
Приборы учета потребления электричества, газа, воды, передающие показания, вносят в нашу жизнь комфорт, к которому стремится каждый. Поэтому такое оборудование стоит приобрести.

InterBlue sp.z o.o. | Что такое электросчетчик и для чего он нужен?

Каждое электрическое устройство, будь то холодильник, телевизор или промышленная машина, потребляет определенное количество электроэнергии. Для правильного расчета с поставщиком электроэнергии каждый получатель должен иметь электросчетчика. Как правило, эти устройства крепятся на стены или заборы собственности, чтобы облегчить считывание потребляемой энергии. Таким образом, электросчетчик используется для учета потребленной энергии в кВтч (киловатт-часах), которые в дальнейшем используются для расчетов между поставщиком электроэнергии и потребителем.

Какие бывают счетчики электроэнергии?

Самым старым и наиболее широко используемым является индуктивный счетчик . Его работа основана на вихревом движении в магнитном поле алюминиевой мишени, создаваемом двумя катушками. Индукционные счетчики измеряют количество оборотов диска, каждый оборот – это определенное количество потребляемой энергии.

Счетчик электроэнергии типа имеет один счетчик электроэнергии по данному тарифу. Электронный счетчик электроэнергии имеет жидкокристаллический дисплей на передней части корпуса, который информирует, в том числе, об использованной электроэнергии.По сравнению с индукционными счетчиками , электронным счетчиком потребления электроэнергии , является очень точным прибором. Его работа основана на генерации импульсов под действием протекающей энергии и напряжения. Эти импульсы рассчитываются пропорционально потребленной энергии, затем пересчитываются в кВтч и отображаются на экране электросчетчика.

Современные электронные счетчики

Умный счетчик, - это новое поколение электронных счетчиков . Он может обмениваться данными между потребителем и поставщиком электроэнергии, например, с 15-минутными интервалами. Благодаря этому электросчетчик гос способен не только показывать текущий расход электроэнергии, но и стоимость. Интеллектуальные счетчики электроэнергии позволяют поставщику более эффективно управлять электросетью, а также предоставляют информацию о перебоях в подаче электроэнергии конкретным получателям.

Какой электросчетчик выбрать?

Если наша квартира или дом оборудованы трехпроводной электросистемой 230В, подойдут однофазные счетчики е. Обычно устанавливаются в распределительную коробку на DIN-рейку. С другой стороны, в хозяйствах, на заводах или в компаниях, где работают машины с повышенным спросом на электроэнергию, устанавливают 5-проводные установки с напряжением 400 В и там применяют трехфазный счетчик тока .

Для собственного частного использования, для внутреннего выставления счетов, создания отдельных зон в здании, например для сдачи в аренду, восстановленные счетчики являются экономичным решением. На рынке представлены однофазные счетчики и трехфазные счетчики , в том числе от таких производителей, как F&F , BEMKO или ZEMEL .

.

Счетчики - Счетчик и счетчики - Счетчики

Счетчик электроэнергии

Каждое здание, подключенное к электросети и жители которого пользуются электричеством, должно быть оборудовано одним или несколькими электрическими счетчиками. Это устройство, которое измеряет количество потребленной энергии, чтобы впоследствии иметь возможность рассчитаться с энергетической компанией. Поэтому само оборудование должно соответствовать ряду требований, иногда вытекающих из правовых норм. Отдельные модели также отличаются друг от друга, имея разные параметры и более или менее обширные функции.Обо всем этом мы пишем ниже.

Какие бывают электрические счетчики?

Эти устройства можно разделить по нескольким критериям. Одним из самых важных является различие между индукционными и электрическими счетчиками. Принцип работы первого таков: оборудование считает обороты диска, который вращается благодаря индукционным катушкам, создающим вихревое поле. Этот тип медленно меняется из-за его ограниченного использования и возможности ложного считывания при манипулировании внешним магнитным полем.Индукционные счетчики также имеют довольно большие размеры, однако значительно дешевле в производстве.

Электросчетчики являются альтернативой - их работа основана на импульсах, количество которых пропорционально количеству потребленной электроэнергии. Измерение отображается на цифровом дисплее. В настоящее время они наиболее популярны, поскольку гарантируют точность показаний, универсальность использования и множество дополнительных функций — автоматическое закрытие отчетного периода в заданный день месяца или отображение усредненной мощности.

1 и 3-х фазный счетчик

Здесь все просто. Мы будем использовать однофазный счетчик там, где электроэнергия используется для питания освещения, розеток и небольших устройств, работающих от напряжения 230В, т.е. в небольших жилых домах, бытовках или дачных домиках. С другой стороны, 3-фазная версия может использоваться везде. Также стоит добавить, что оба типа чаще всего будут однозонными счетчиками.

Счетчик электроэнергии и субсчетчик электроэнергии - различия

Наконец, отметим, что помимо счетчика есть еще и субсчетчик - 3-фазный или 1-фазный.Эти два устройства выполняют одну и ту же функцию, заключающуюся в подсчете энергопотребления, но разница в том, что вспомогательный счетчик используется в личных целях. Мы можем использовать его для измерения потребления электроэнергии определенным оборудованием, например, холодильником или стиральной машиной, или комнатой, или целым этажом — например, в случае аренды.

Субсчетчик можно использовать формально или неформально. Чтобы лучше понять это, давайте сначала обсудим формальное приложение. Основной предпосылкой такой заявки является аренда части имущества с оговоркой.Затем с поставщиком электроэнергии составляется отдельный договор, а также отделяется установка, путем установки, в том числе, 3-х фазный счетчик. С этого момента наши арендаторы полностью независимы и сами оплачивают свои долги. Однако это решение может быть довольно дорогим, поэтому чаще всего вы просто просите второй домашний счетчик электроэнергии.

Неофициальное использование не требует всей этой административной процедуры, но тогда следует помнить, что считывание с такого субсчетчика не может быть использовано, напр.как доказательство в судебном деле о неуплате долга.

.

Современные электросчетчики - подбор электросчетчика под нужды заказчика

Счетчик электроэнергии является мерой потребления электроэнергии домохозяйством или любым другим объектом, который также является границей между электрической сетью объекта и распределительной сетью, установленной или управляемой поставщиком электроэнергии.

Фото 1. Линия по производству счетчиков Apator в Осташево; ФОТО.

Эти измерительные приборы, которые до недавнего времени были предназначены для измерения количества протекающей электроэнергии и измерения мощности с интегрированием ее во времени, сегодня представляют собой миникомпьютеры, дистанционно общающиеся с администраторами, которые помимо индикации потребления электроэнергии выполняют множество других действий и задач .

Начало современных метров

В 1883 году берлинский ученый Герман Арон, родившийся в нынешнем польском Кемпно, запатентовал первый точный счетчик электроэнергии, основанный на движении маятника. Этот счетчик был родоначальником последующих поколений счетчиков активной мощности, которые со временем стали известны как индуктивные счетчики, и сегодня в Польше они являются старейшим широко используемым типом счетчиков электроэнергии. С другой стороны, электронные счетчики существуют на польском рынке уже около двух десятилетий – или, по крайней мере, с тех пор мы можем говорить об их ощутимом присутствии.Именно от них произошли так называемые «Умные счетчики», о которых я подробнее напишу в следующих главах.

Типы счетчиков и принципы их действия

Фото 2. Smart EMU 1 – многотарифный электросчетчик, предназначенный для прямого учета активной и реактивной электроэнергии; ФОТО. Фото 3. Счетчик электроэнергии трехфазный EMDX3, измерение трансформаторами тока, с выходом RS485. ФОТО: LEGRAND POLSKA SP. З О.О. Фото 4. Электросчетчик EMDX3 3-х фазный, прямого измерения до 63А, с выходом RS485.ФОТО: LEGRAND POLSKA SP. З О.О. Фото 5. Электросчетчик EMDX3 1-фазный, прямого измерения до 63А, с импульсным выходом. ФОТО: LEGRAND POLSKA SP. З О.О.

Глядя на структуру польского рынка, можно выделить два доминирующих типа счетчиков электроэнергии – электромеханические и электронные, также известные как цифровые. Оба используются и функционируют в инфраструктуре, каждый основан на механизме, который совершенно по-разному рассчитывает поток электроэнергии.

Индукционный счетчик - интенсивно выведенный из употребления и замененный электронным - представляет собой механизм, в котором алюминиевый диск вращается вокруг своей оси благодаря вихревому магнитному полю, создаваемому двумя катушками.По одной из катушек проходит ток, пропорциональный току, потребляемому потребителем, а через другую - ток, пропорциональный напряжению сети. Катушки, благодаря своему расположению, создают момент, пропорциональный произведению мгновенного значения тока и его напряжения, который уравновешивается тормозным моментом, создаваемым вращением диска между полюсами постоянного магнита. Тормозной момент пропорционален скорости вращения диска, но следует помнить, что он может быть ослаблен из-за повреждения постоянного магнита — например, из-за воздействия внешнего магнитного поля.Тогда счет за электроэнергию будет искажен и завышен. Индукционные счетчики считают обороты циферблата — каждый оборот — это определенное количество потребляемой электроэнергии. При одном 24-часовом тарифе индукционный счетчик имеет один счетчик, дающий информацию о потребленных кВтч, а при двухтарифной системе (день/ночь или выходные/рабочие дни) счетчик имеет два счетчика - каждый отдельно на каждый из тарифы. Для правильного выставления счетов поставщик энергии, конечно же, должен получать информацию от обоих счетчиков.

Электронный счетчик основан на работе интегральных схем, оснащенных, разумеется, полупроводниками (отсюда второе название этих счетчиков: полупроводниковые) и генерирующих импульсы под действием протекающего тока и приложенного напряжения. Эти импульсы генерируются в количестве, пропорциональном потребленной электроэнергии, а затем их количество суммируется счетчиком в конкретную единицу времени. Благодаря тому, что электронный счетчик считает плотно сгенерированные импульсы, а не само электричество, он гораздо точнее индукционного, а благодаря процессорам и программному обеспечению предлагает гораздо больше функций, о чем речь в следующей главе.Счетчики можно разделить и по другому признаку, сгруппировав их в две категории: однофазные и трехфазные счетчики. Первые являются наиболее распространенными и считают ток в однофазной установке 230 В, состоящей из трех проводов, а вторая группа состоит из счетчиков, устанавливаемых в трехфазных установках напряжением 400 В и состоящих из 4 или 5 проводов. Эти установки предназначены для поддержки устройств с высоким энергопотреблением, таких как станки, используемые в производственных цехах (большие пилы в столярных мастерских и т.п.).), или энергетические решения, такие как электрическое отопление.

Интеллектуальные счетчики последнего поколения и их возможности

Возможности цифровых счетчиков сегодня очень широки и позволили полностью изменить способ их эксплуатации. Благодаря функции чтения их по радио удалось избежать необходимости визитов представителей поставщика электроэнергии – это большое удобство для потребителей. Но это не единственное их преимущество. В случае возможного сбоя электронный счетчик немедленно оповещает об этом поставщика, разгружая потребителей, в том числе – благодаря этому реакция поставщика обычно очень быстрая и эффективная.
Цифровые счетчики позволяют контролировать потребление электроэнергии на постоянной основе (некоторые измеряют активную и реактивную энергию), а значит, и контролировать затраты, а это затраты за фактически использованную энергию, благодаря чему энергокомпании могли отказаться от фиксированных счетов. Более того, они позволяют производить расчеты с предоплатой (система предоплаты), т. е. покупать определенные порции энергии с использованием кодов пополнения. Благодаря реальной индикации энергопотребления и возможности его контроля позволяют избежать долгов, что отлично подходит для мотелей, хостелов и коттеджей или помещений в аренду.ЖК-дисплеи электронных счетчиков отображают весь спектр информации, такой как общее потребление энергии, выраженное в кВтч, стоимость использованной энергии, текущий спрос на энергию, текущая стоимость одного кВтч, количество единиц, оставшихся для потребления после покупка части энергии через систему предоплаты или действующие параметры тарифов.
У электронных счетчиков есть и недостаток, о котором следует упомянуть – они сами берут энергию, за которую потребителю приходится платить.Это вызывает некоторое увеличение затрат, связанных с решением купить электронный счетчик вместо электромеханического (индуктивного). Наиболее примечательной особенностью является прорывная функция с точки зрения истории развития умных счетчиков – общение с ответственными за их контроль людьми, с поставщиком электроэнергии и ее потребителем. Важно отметить, что это общение не одностороннее, а двустороннее. Это одна из причин, по которой электронные счетчики получили название «интеллектуальных».Их конструкция сводится к системе, связывающей микроконтроллер, А/С и С/А преобразователи, датчик, измеряющий ток и напряжение, аккумулятор (резервный источник питания для обеспечения бесперебойной работы счетчика), ЖК-дисплей и модуль для беспроводной связи (WiFi, Bluetooth, GSM и другие способы).
Возвращаясь к вопросу обмена данными, следует отметить, что в настоящее время поставщики энергии получают гораздо больше информации об их потреблении энергии, чем два-три десятилетия назад.Современные счетчики предоставляют информацию о состоянии счетчика через регулярные промежутки времени, например, каждые 15 или 30 минут, благодаря чему поставщики могут обнаруживать тенденции и повторяющиеся колебания потребления электроэнергии и на этой основе лучше управлять электросетью, например, направляя туда больше энергии, там, где реальный спрос на него выше. Информация со счетчиков, позволяющая им лучше контролировать электроэнергию, позволяет минимизировать коммерческие и технические потери.В подтверждение стоит привести официальные данные группы ЭНЕРГА, которая в 2014 году в районах, где установила умные счетчики, наблюдала снижение балансовой разницы примерно на 10%. Это означает экономию миллионов злотых, частично вложенных в дальнейшую модернизацию инфраструктуры на благо всех.
Важной особенностью связи с цифровыми счетчиками является ее двунаправленный характер. Направление от потребителя к поставщику электроэнергии очевидно, но связь между поставщиком и счетчиком является довольно новой.Это решение очень полезно, поскольку оно позволяет поставщику электроэнергии удаленно обновлять программное обеспечение счетчика, а также информацию о ценах и тарифах. Более того - потребитель также может вступать в связь со своим счетчиком, получая пакеты данных о потребленных кВтч, текущих затратах, текущем напряжении, измеренной мощности и т.д. Для этого используются индивидуальные счета, на которых - после авторизации - потребители проверяют текущее потребление энергии, ежемесячная или годовая сводка и т. д. Там они могут даже проверить свои привычки потребления электроэнергии в дневном цикле, даже представленном в виде графической диаграммы, и внести изменения в выбор тарифов, или - как уже упоминалось раньше - произвести фактический расчет, либо внести предоплату и предоплату следующего объема электроэнергии.

Адаптация счетчика к потребностям получателя

Начать следует с того, что сегодня нет выбора между индуктивным и электронным счетчиком. Мы можем выбирать только между более простыми моделями, более сложными или продвинутыми продуктами, которые предлагают интересные данные, статистику или даже анализ. Однако при выборе счетчика вы должны в первую очередь обратить внимание на основные параметры тока, которые может измерять счетчик. В частности, речь идет о выборе счетчика с правильной базой и максимальным измеряемым током.Например, обозначим счетчик символом 10 (40) А, где 10 А — базовый ток, а 40 А — максимальный ток. Это означает, что счетчик, работающий на базовом токе, измеряет с погрешностью, близкой к нулю, а на максимальном, при котором он может работать непрерывно и который не должен превышаться, эта погрешность может стать значительной. Счетчик также выбирается в зависимости от типа электроустановки (1-фазная или 3-фазная) и применяемого тарифа.

Фото 11. Счетчики EQM в измерительной системе.ФОТО ZEUP POZYTON SP. З О.О.

Что касается конструкции счетчика, то она должна быть выбрана таким образом, чтобы в случае реальной опасности ударов, а такие ситуации иногда могут возникать, например, на промышленных объектах, он был в состоянии их выдержать . Видно, что размеры корпуса соответствуют нормам, а крышка защищена от нежелательного вмешательства (пломба) и герметичности, если того требуют условия эксплуатации счетчика (соответствующий показатель по шкале IP).
Если потребитель электроэнергии хочет получать много данных о потреблении электроэнергии, в том числе, например, графические данные, которые удобно доставляются по воздуху, то он должен обратить свое внимание на устройства с новейшей электроникой.Итак, речь идет о продвинутом программном обеспечении, возможности передачи данных на основе хотя бы одного из популярных протоколов, а также дополнительной памяти, в которой собираются данные за предыдущие расчетные периоды. Также хорошо, если счетчик оснащен четким ЖК-дисплеем, на котором отображается большое количество данных.
Очень важный вопрос - резервный источник питания. Потребности многих потребителей таковы, что основой становится широкополосный источник питания, позволяющий счетчику функционировать с двумя фазами или с одной фазой и нейтралью.Благодаря этому риск повреждения счетчика при проверке установки падает практически до нуля.
Последний момент, который нельзя упускать из виду при выборе счетчика, это его цена. Самые продвинутые модели достигают цены значительно выше тысячи злотых, самые дешевые однофазные модели можно купить всего за 100-150 злотых. Поэтому при таком большом ценовом диапазоне стоит учитывать соотношение цена-качество при каждом предложении.

Михал Ягусяк,
Председатель правления,
Генеральный директор POZYTON Sp.о.о.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЭКСПЕРТА
Все ли стандарты обмена информацией с современными счетчиками одинаково хороши или можно указать те, которые однозначно превосходят другие и должны быть предпочтительны производителями и получателями приборов?

Современные счетчики электроэнергии представляют собой специализированные микропроцессорные устройства, которые измеряют электрические величины и параметры качества электроэнергии, регистрируют измеренные значения и обеспечивают эффективный и быстрый сбор данных.
Их разработка основана на новейших мировых технологиях в области электроники, информационных технологий и телекоммуникаций. Такие счетчики должны иметь открытую архитектуру, позволяющую расширять функционал без вмешательства в функции измерения, обеспечивая при этом безопасность данных. Чтобы иметь возможность адаптироваться к развитию методов передачи данных, счетчики должны иметь конструкцию, обеспечивающую обмен коммуникационными модулями.
Коммуникационные модули данного типа счетчиков должны обеспечивать использование проверенных проводных и беспроводных систем связи: Интернет (ETH, Wi-Fi...), GSM/GPRS/LTE.Технология PLC, так как она не соответствует современным стандартам передачи данных, не должна использоваться. Примерами счетчиков электроэнергии, отвечающих вышеизложенным ожиданиям, являются производимые ZEUP Positron: LP-1 и EP-3, оснащенные, среди прочего, с QWERTY-клавиатурой, модулем Wi-Fi, графическим дисплеем, USB, слотом для карты micro SD. Подробные технические описания этих и других современных счетчиков можно найти на сайте www.pozyton.com.pl

.

Будущее интеллектуальных счетчиков электроэнергии

Будущее интеллектуальных счетчиков выглядит светлым для цифровых счетчиков последних поколений, поскольку согласно Директиве ЕС 2009/72/ЕС об общих правилах внутреннего рынка электроэнергии 80% старых счетчиков подлежат замене электронными счетчиками.Для Польши это означает, что на ее территории будет установлено около 13-14 миллионов умных счетчиков. Однозначно заметная тенденция, определяющая дальнейшее развитие интеллектуальных счетчиков, — увеличение объема данных, передаваемых поставщику электроэнергии. Это многочисленные и обширные данные, которые можно использовать для создания точных прогнозов или статистики для отдельных потребителей электроэнергии. По словам GIODO, цифровые счетчики становятся угрозой для конфиденциальности потребителей.Через них поставщики электроэнергии могут наблюдать за потребительскими привычками, идентифицировать устройства, которые есть у потребителя дома, даже создавать свои «энергетические профили», а затем продавать эту информацию или предоставлять ее, например, дистрибьюторам бытовой техники, электроники и т. д. Поэтому следует ожидать более правовых решений, заключающихся в том, что подробные данные о потреблении энергии потребителем будут рассматриваться как персональные данные, а не фактическое ограничение объема данных, предоставляемых счетчиками поставщикам энергии.

Фото 12. Счетчики EQM и устройства передачи данных и синхронизации времени. ФОТО ZEUP POZYTON SP. З О.О.

Еще одной тенденцией является постепенная миниатюризация цифровых счетчиков, то есть уменьшение их размеров - черта, характерная для всех приборов на основе интегральных схем и полупроводниковых технологий, - при одновременном их усилении и герметизации - для того, чтобы они могли работать в агрессивных средах.
Еще одной особенностью, разработанной производителями, является более легкая и удобная двусторонняя связь со счетчиком (через сети WiFi, протокол BlueTooth, сети GSM, Ethernet и т. д.), которая уже сегодня осуществляется с помощью соответствующих приложений, установленных на планшетах или смартфонах.В будущем следует ожидать бурного развития структур IoT, т.е. Интернет вещей, в который точно будут включены счетчики электроэнергии — тогда они перейдут на следующий уровень связи: М2М, т.е. Machine To Machine (обмен данными между устройствами). Насколько это изменит жизнь нас, потребителей электроэнергии, и как отразится на самих счетчиках? - будущее покажет.

Лукаш Левчук

По опубликованным материалам, в т.ч.в по:
Ассоциация польских инженеров-электриков,
ZEUP Positton Sp. z o.o.,
Apator S.A. и
Legrand Polska Sp. о.о.

.

Для измерения энергопотребления - счетчики электроэнергии

Счетчики электроэнергии играют ключевую роль в расчетах между поставщиком и потребителем электроэнергии. В просторечии часто говорят о поставках электроэнергии и счетах за электроэнергию. Это делают даже энергетические операторы, чаще всего - средства массовой информации. Фактически измеряется энергия и выставляются счета за потребление энергии в определенные расчетные периоды, выраженные в киловатт-часах [кВтч].В случае более высоких систем электроснабжения поставщик и получатель рассчитываются также за реактивную энергию - единицу измерения в час [вар·ч]. Двунаправленные счетчики используются для потребителей, производителей, использующих возобновляемые источники энергии, которые одновременно собирают и возвращают энергию в энергосистему.

Фото 1. Счетчик Positron sEAB. Фото: ПОЗИТОН

Сегодня все чаще счетчик электроэнергии представляет собой почти мини-компьютер, который, кроме индикации энергопотребления, выполняет множество других измерений, действий и задач, о которых два десятилетия назад никто и не мечтал.Но пока вернемся к основам.
Общепринятой единицей измерения активной электроэнергии в системе СИ является джоуль, но по практическим соображениям основной единицей измерения бытовых счетчиков считается киловатт-час. Там, где задействовано гораздо большее количество энергии, счетчики должны быть откалиброваны в мегаватт-часах [МВтч]. Вне зависимости от единиц, в которых калибруются счетчики, существует два доминирующих типа - электромеханические и электронные, называемые также статическими или цифровыми.Оба используются и функционируют в инфраструктуре, каждый основан на механизме, который совершенно по-разному рассчитывает поток электроэнергии.

Типы счетчиков и принципы их работы

В 1883 году берлинский ученый Герман Арон, родившийся в современном польском Кемпно, запатентовал первый точный счетчик электроэнергии, принцип работы которого был основан на движении маятника. Он был отцом последовательных поколений счетчиков активной мощности, которые со временем стали известны как индуктивные счетчики, и сегодня в Польше они являются старейшим широко используемым типом счетчика

.

Индукционный счетчик
Индукционный счетчик представляет собой механизм, в котором алюминиевый диск приводится во вращение (вращается вокруг своей оси) благодаря вихревому магнитному полю, создаваемому двумя катушками.По одной из катушек проходит ток, пропорциональный току, потребляемому потребителем, а через другую - ток, пропорциональный напряжению сети. Катушки, благодаря своему расположению, создают движущий момент, пропорциональный произведению мгновенного значения тока и напряжения, который уравновешивается тормозным моментом, возникающим в результате вращения диска между полюсами постоянного магнита. . Тормозной момент здесь пропорционален скорости вращения диска, но следует помнить, что он может быть ослаблен повреждением постоянного магнита — например, воздействием на него внешнего магнитного поля.Тогда счет за электроэнергию будет искажен. Индукционные счетчики считают обороты диска — каждый оборот — это определенное количество потребляемой энергии. При одном 24-часовом тарифе индукционный счетчик имеет один счетчик, дающий информацию о потребленных кВтч (МВтч), а при двухтарифной системе (день/ночь или выходные/рабочие дни) счетчик имеет два счетчика - каждый отдельно за каждого из тарифов. Для правильного выставления счетов поставщик энергии, конечно, должен иметь информацию с обоих счетчиков.

Электронный счетчик

Фото2. Счетчик электроэнергии EMDX3, 1-фазный производства LEGRAND; прямое измерение до 63 А, с импульсным выходом. Фото: ЛЕГРАН

В основе работы электронного счетчика лежат специальные полупроводниковые интегральные схемы (отсюда и второе название этих счетчиков: полупроводниковые), генерирующие импульсы под действием протекающего тока и приложенного напряжения. Эти импульсы генерируются в количестве, пропорциональном потребленной электроэнергии, а затем их количество суммируется (подсчитывается) счетчиком в определенную единицу времени.Благодаря тому, что электронный счетчик считает плотно сгенерированные импульсы, а не само электричество, он гораздо точнее индукционного, а благодаря процессорам и программному обеспечению предлагает гораздо больше функций. Один из них является даже прорывным с точки зрения истории развития этих приборов – электронные счетчики общаются с людьми, ответственными за их контроль, с поставщиком электроэнергии и ее потребителем. Причем эта связь не односторонняя, а двусторонняя.Это одна из причин, по которой электронные счетчики получили название «интеллектуальных». Их конструкция сводится к системе, связывающей воедино микроконтроллер, преобразователи А/С и С/А, датчик, измеряющий силу тока и напряжение, аккумулятор - который является резервным источником питания, необходимым счетчику для обеспечения бесперебойной работы, ЖКИ дисплей и модуль для беспроводной связи - в Польше очень часто это связь с использованием ПЛК (Power Line Communication), что позволяет передавать данные по существующей линии электропередач, но есть и использование таких стандартов, как (WiFi, Bluetooth, GSM и другие методы/стандарты связи).
Счетчики можно разделить и по другому признаку, сгруппировав их в две категории: однофазные и трехфазные счетчики. Первые являются наиболее распространенными и считают ток в однофазных 230 В трехпроводных установках, а вторую группу составляют счетчики, устанавливаемые в трехфазных 400 В пятипроводных установках. Эти установки предназначены для поддержки устройств с высоким энергопотреблением, таких как станки, используемые в производственных цехах (большие пилы в столярных мастерских и т.п.).), или энергетические решения, такие как электрическое отопление. Каждый счетчик снабжен этикеткой с информацией об установке, которую он обслуживает.
Оставшаяся последняя классификация, которую можно выделить:

  • счетчики прямого действия (устанавливаемые в домохозяйствах с низким спросом на мощность и энергию), цепи тока которых подключаются непосредственно к цепи, охватываемой измерением, а цепи напряжения питаются напряжением цепи, охватываемой измерением,
  • полукосвенные счетчики, цепи тока которых питаются от трансформаторов тока, установленных в цепи, охватываемой измерением, а цепи напряжения питаются от напряжения цепи, охватываемой измерением.Как правило, полукосвенные системы устанавливаются с предсчетчиковой защитой выше 63 А и с напряжением питания 400 В.
  • промежуточные счетчики, цепи тока которых питаются от трансформаторов тока, установленных в цепи, охватываемой измерением, а цепи напряжения питаются от трансформаторов напряжения. Они используются при питании СН или ВН.

Что могут современные электронные счетчики?

Фото 3. Счетчик электроэнергии EMDX3, 3-х фазный фирмы LEGRAND, измерение трансформаторами тока, с выходом RS485.Фото: ЛЕГРАН

Возможности цифровых счетчиков сегодня очень широки и позволили полностью изменить способ их индикации. Благодаря функции считывания их показаний по радио удалось избежать необходимости визитов представителей поставщика электроэнергии – это большое удобство для потребителей. Но это не единственное их преимущество. В случае возможного сбоя электронный счетчик немедленно оповещает об этом поставщика, разгружая потребителей, в том числе – благодаря этому реакция поставщика обычно очень быстрая и эффективная.
Цифровые счетчики позволяют контролировать энергопотребление на постоянной основе (некоторые измеряют активную и реактивную энергию), а значит, и контролировать затраты, а это затраты за фактически использованную энергию, благодаря чему энергетические компании могли отказаться от фиксированных счетов. Более того, они позволяют производить расчеты с предоплатой (система предоплаты), т. е. покупать определенные порции энергии с использованием кодов пополнения. Благодаря реальной индикации энергопотребления и возможности его контроля позволяют избежать долгов, что отлично подходит для мотелей, хостелов и коттеджей или помещений в аренду.ЖК-дисплеи электронных счетчиков отображают весь спектр информации, такой как общее потребление энергии, выраженное в кВтч, стоимость использованной энергии, текущий спрос на энергию, текущая стоимость одного кВтч, количество единиц, оставшихся для потребления после покупка части энергии через систему предоплаты или действующие параметры тарифов.
Электронные счетчики, однако, имеют недостаток, о котором следует упомянуть - они сами потребляют энергию - за которую потребитель должен платить, это более четко видно при каскадном расположении (основной счетчик и значительное количество подсчетчиков - напр.в случае выделения). Это вызывает рост затрат, хотя и связано больше с ростом эмоций плательщика, чем с понесенными им затратами. Возвращаясь к коммуникации, следует отметить, что в настоящее время поставщики энергии получают гораздо больше информации об их потреблении энергии, чем два-три десятилетия назад. Современные счетчики предоставляют информацию о состоянии счетчика через регулярные промежутки времени, например, каждые 15 или 30 минут, благодаря чему поставщики могут обнаруживать тенденции и повторяющиеся колебания потребления электроэнергии и на их основе лучше управлять электросетью, например, направляя туда больше энергии, там, где реальный спрос на него выше.Информация со счетчиков, позволяющая им лучше контролировать электроэнергию, позволяет минимизировать коммерческие и технические потери. В подтверждение стоит привести официальные данные группы ЭНЕРГА, которая в 2014 году в районах, где установила умные счетчики, наблюдала снижение балансовой разницы примерно на 10%. Это означает экономию миллионов злотых, частично вложенных в дальнейшую модернизацию инфраструктуры - на благо всех.
Важной особенностью связи с цифровыми счетчиками является ее двунаправленный характер.Направление от потребителя к поставщику электроэнергии очевидно, но связь между поставщиком и счетчиком является довольно новой. Это решение очень полезно, так как оно позволяет поставщику энергии удаленно обновлять программное обеспечение счетчика, цены и информацию о тарифах. Более того - потребитель также может выйти на связь со своим счетчиком, получая пакеты данных о потребленных кВтч, текущих затратах, электрическом напряжении, измеренной мощности и т.д. Для этого используются индивидуальные счета, на которых - после авторизации - потребители проверяют текущее потребление энергии, месячная или годовая сводка и т. д.Они могут даже проверять свои привычки потребления в дневном цикле, пусть даже представленном в виде графика, и вносить изменения в подбор тарифов, или, как упоминалось ранее, рассчитываться по фактическому потреблению или вносить предоплату и платить заранее за следующее количество энергии.

Согласно ЭКСПЕРТУ
Збигнев Пентка,
управляющий директор Zakład Elektronicznych Urządzeń Pomiarowych POZYTON Sp. о.о.

Будущее цифровых счетчиков электроэнергии – куда движется их развитие?

На сайте представлен лучший физический пример направления развития статических (цифровых) электросчетчиков для учета мощности и учета электроэнергии.positon.com.pl. во вкладке "Товары" счетчик ЛП-1. Его каталожная карточка и руководство пользователя во вкладке «Дизайнерам» исчерпывающе описывают его функционал и структуру. По желанию мы предпочитаем и ожидаем развитие счетчиков, т.н. малогабаритный (на рельсе TH-35), подходящим физическим примером которого является счетчик sEAB, представленный на сайте www.pozyton.com.pl во вкладке «Продукты».
Важным элементом этих счетчиков являются коммуникационные интерфейсы локальных интрасетей, а также глобальных сетей, т.е.Интернет, GSM со специальной базой данных и программным обеспечением аналитической системы (в предложении Positron: SOLEN, SKADEN, SEL, SPEL.)
Мы не рекомендуем и предостерегаем от использования технологии передачи PLC в технике измерения и выставления счетов!

Коды ОБИС

Для возможности чтения конкретных данных на экране статического счетчика необходимо ознакомиться с кодами и присвоенным им содержимым. Объяснение этих международных кодов всегда должно быть на корпусе счетчика.Наиболее важные коды следующие:

  • 0.0.0 или C.1.0 - Идентификационный номер счетчика
  • 1.8.0 или E или 15.8.0 - Общее потребление - сумма поглощенной активной энергии
  • 1.8.1 или EA или 15.8.1 - Потребление в зоне 1 (при 2-зонном тарифе)
  • 1.8.2 или EB или 15.8.2 - Потребление во второй зоне (при 2-зонном тарифе)
  • 1.8.3 или EC или 15.8.3 - Потребление в зоне три (при 3-зонном тарифе)
  • 0.9.1 - Текущее время
  • 0.9.2 - Текущая дата
  • 0.2.2 - Тарифная группа
  • 1.6.0 или 16.0.0 или 16.6.0 - Максимальная мощность (активный ввод) в текущем отчетном периоде.

Будущее электросчетчиков

Это, безусловно, положительно для цифровых счетчиков последних поколений, отвечающих требованиям операторов распределительных систем (DSO), поскольку в соответствии с Директивой ЕС 2009/72/EC об единых правилах для внутреннего рынка электроэнергии, 80% старых счетчиков заменены электронными счетчиками.Для Польши это означает, что на ее территории будет установлено около 13-14 миллионов умных счетчиков.
Однозначно заметная тенденция, определяющая дальнейшее развитие интеллектуальных счетчиков, — увеличение объема данных, передаваемых поставщику электроэнергии. К ним относятся, в том числе важная информация, которая может быть использована для создания точных прогнозов или статистических данных для отдельных потребителей электроэнергии. По словам GIODO, цифровые счетчики становятся угрозой для конфиденциальности потребителей.Через них поставщики электроэнергии могут наблюдать за потребительскими привычками, идентифицировать устройства, которые есть у потребителя дома, даже создавать свои «энергетические профили» и впоследствии продавать эту информацию или делать ее доступной, например, дистрибьюторам бытовой техники, электроники и т. д. Поэтому следует ожидать более правовых решений, заключающихся в том, что подробные данные о потреблении энергии потребителем будут рассматриваться как персональные данные (подлежащие защите), а не фактическое ограничение объема данных, передаваемых счетчиками поставщикам энергии .
Еще одной тенденцией является постепенная миниатюризация цифровых счетчиков, т.е. уменьшение их размеров - черта, характерная для всех приборов на основе интегральных схем и полупроводниковых технологий, - при одновременном их усилении и герметизации - для возможности работы в агрессивных средах. Еще одной особенностью, разработанной производителями, является все более простая двусторонняя связь со счетчиком (через сети WiFi, протокол BlueTooth, сети GSM, Ethernet, использование передачи PLC в варианте DLMS или OSGP), которая уже сегодня осуществляется с использованием соответствующих приложения, установленные на планшетах или смартфонах.В будущем следует ожидать бурного развития структур IoT, т.е. Интернет вещей, в который точно будут включены счетчики электроэнергии — тогда они перейдут на следующий уровень связи: М2М, т.е. Machine To Machine (обмен данными между устройствами). Насколько это изменит жизнь нас, потребителей электроэнергии, и как отразится на самих счетчиках - покажет будущее.

Лукаш Левчук

.

Счетчики - виды, принцип работы, применение

Счетчики - устройства широко используемые, а это значит, что каждому из нас приходится иметь дело с ними каждый день. Примеры включают счетчики электроэнергии, счетчики расхода воды в домохозяйствах или даже счетчики, установленные на приборной панели автомобиля, показывающие его пробег.

Первые счетчики были созданы как механические устройства, и это было задолго до того, как электроника стала обычным явлением.Также сегодня широко используются счетчики этого типа, работа которых заключается в подсчете событий с помощью механически взаимодействующих компонентов. Однако все чаще в связи с развитием компьютеризации и электроники механические счетчики вытесняются цифровыми. В следующей статье представлены виды применяемых в настоящее время счетчиков, принцип их действия, применение, а также достоинства и недостатки отдельных решений...

Счетчики - история создания

Первые счетные конструкции появились еще в древности, которые были начало дальнейшей эволюции метров.Одной из таких конструкций был древний одометр для измерения расстояния. Его работа была основана на сходных с современными измерителями свойствах, то есть одометр считал события точно так же, как и они, чтобы можно было определить расстояние. Описание конструкции древнего одометра было включено в его работу Витрувием около 27 и 23 г. до н.э., хотя фактическим изобретателем мог быть Архимед Сиракузский (ок. 287 г. до н.э. - ок. 212 г. до н.э.). Одометр Витрувия основывался на колесах колесницы диаметром 1,2 м, которая за 400 оборотов проезжала расстояние в одну римскую милю, т. е. 1400 м.При каждом вращении штифт на оси зацеплял шестерню с 400 зубьями, таким образом, она поворачивалась на один полный оборот за милю. Это действие приводило в действие другой механизм, состоящий из расположенных по периметру отверстий, в которых находились камешки. Камешки должны были падать в ящик один за другим, а пройденное расстояние определялось простым подсчетом количества камешков в ящике.

Одометр также был независимо изобретен в Древнем Китае, возможно, известным изобретателем и одним из первых ученых Чжан Хэном (78 ff.э. — 139 г. н. э.) династии Хань (202 г. до н. э. — 220 г. н. э.). Китайцы называли это устройство так называемым «Ударная повозка», в которой пройденное расстояние сигнализировалось звуком, издаваемым деревянной фигуркой. Его механическая рука ударяла по барабану или колоколу каждый раз, когда шестерня механизма проходила какое-то расстояние.

Что такое счетчик?

Счетчики, как следует из их названия, используются для подсчета событий, которые чаще всего происходят в определенное время.Среди счетчиков выделяют основное деление на механические или электронные (цифровые) счетчики. Кроме того, существует множество различных типов цифровых счетчиков — в зависимости от того, как они работают. Они описаны на схеме ниже (рис. 1).

Рис. 1 Типы цифровых счетчиков

Счетчик механический

Задолго до того, как электроника получила широкое распространение, для подсчета событий использовался механический счетчик, работа которого основана на использовании механических компонентов в их конструкции .Механические счетчики обычно состоят из ряда дисков, установленных на оси, с числами от 0 до 9, отмеченными на краю диска. Диск справа от счетчика перемещается на одно деление для каждого события. Каждый диск, кроме самого левого диска, имеет выступ, который, совершив один оборот, перемещает следующий диск на один шаг влево. Этот тип счетчика использовался и используется сегодня, например, для подсчета километров, пройденных в транспортных средствах. Кроме того, механический счетчик используется для м.б.в в магнитофонах и ТРК или, например, для управления производственными процессами.

Механические счетчики можно преобразовать в электромеханические, добавив к ним небольшой электромагнит, тогда они будут считать электрические импульсы. Примером электромеханического (индуктивного) счетчика является широко используемый счетчик для измерения потребления электроэнергии (рис. 2).

Рис. 2 Принципиальная схема электромеханического счетчика учета потребления электроэнергии

На рисунке выше показана схема работы счетчика учета потребления электроэнергии.В его конструкции используется металлический диск, который вращается в результате действия вихревого магнитного поля , создаваемого двумя катушками, размещенными в счетчике. В одной из катушек протекает ток, пропорциональный силе тока, потребляемого потребителем, это так называемая токовая катушка . Во второй из катушек, т.н. по катушке протекает ток, пропорциональный напряжению в сети. При протекании переменного тока через катушки (электромагниты) в металлической мишени генерируются вихревые токи (или физически индуцированные), которые вместе с магнитными потоками создают вращающий момент - заставляющий диск вращаться.
В другом месте над диском находится постоянный магнит (так называемый тормозной магнит ). Если потребляется меньше энергии, магнит, действующий как тормоз, компенсирует ускорение и поддерживает число оборотов, пропорциональное протекающему току.

Циферблат приводит в действие индикатор счетчика диска с цифрами от 0 до 9, который показывает потребление на данный момент. Потребление энергии в киловатт-часах (кВтч) определяется количеством оборотов лопасти, т. е. количество оборотов лопасти пропорционально потреблению энергии.Для этого счетчик показывает «оборотов на киловатт-час». Например, «600 об/мин/кВтч» означает, что циферблат должен повернуться 600 раз, чтобы счетчик показывал потребление одного киловатт-часа. Электросчетчики могут иметь разные характеристики по количеству оборотов на киловатт-час.

Электронные (цифровые) счетчики

Электронные счетчики представляют собой логические цифровые схемы, которые хранят и обычно отображают количество случаев, которые могут быть конкретным событием или процессом, часто по отношению к часам.Другими словами, события или процессы, учитываемые и отображаемые счетчиком, относятся к определенному периоду времени. В электронных счетчиках - в отличие от механических счетчиков - счет ведется путем подсчета электрических импульсов, подаваемых на вход.

Электронные счетчики для измерения электроэнергии - в отличие от их механических аналогов - измеряют потребление энергии не с помощью движущихся механических частей, а с помощью электронных компонентов, таких как пояса Роговского, шунтирующие резисторы или датчик Холла.Определенные измеренные значения далее обрабатываются с помощью электронной схемы и после обработки отображаются на дисплее счетчика.

Так называемый умные счетчики электроэнергии , которые используются в основном крупными потребителями электроэнергии с начала 90-х годов. С 2010 года они также доступны для частных домохозяйств. Интеллектуальные счетчики получают и отправляют цифровые данные по интегрированной сети связи.Благодаря им происходит связь между энергетической компанией и получателем электроэнергии, например, домохозяйством. Данные о потреблении электроэнергии собираются и передаются удаленно не реже одного раза в сутки. Это позволяет вам постоянно отслеживать потребность в энергии, что, в свою очередь, обеспечивает лучшее управление сетью и более эффективную зарядку.

Современная отрасль, известная как индустрия 4.0 , в основном основана на сборе информации и выводах на основе ее анализа.Предложение нашего магазина включает в себя, среди прочего Счетчик электроэнергии SELEC EM 368-C, позволяющий подключаться к компьютеру по протоколу связи MODBUS (RS 485). Затем из отдельных приложений, оснащенных такими счетчиками, можно сохранять информацию об энергопотреблении, например, для последующего анализа и возможной оптимизации.

Принцип работы электронного счетчика

Как уже упоминалось ранее, электронные (цифровые) счетчики считают электрические импульсы, подаваемые на вход.Наиболее распространенным типом цифрового счетчика является последовательная цифровая логика с входной линией, называемой часами, и несколькими выходными линиями. Значения в выходных строках представляют собой десятичные числа, правильно закодированные в двоичной системе счисления. Каждый импульс, подаваемый на тактовый вход, увеличивает или уменьшает число в счетчике.

Конструкция электронного счетчика

Электронные счетчики обычно состоят из множества триггеров. Шлепкиflip-flop) — электронные схемы, в которых состояние выходов системы зависит от состояния её входов и внутреннего (предыдущего) состояния — т. е. состояния, хранящегося в памяти. Существует 3 типа триггеров:
- бистабильные
- моностабильные (унивибраторы)
- нестабильные (мультивибраторы)

регистр , способный хранить один байт информации.В настоящее время обычно 1 байт равен 8 битам, хотя это не постоянно присваиваемое значение, т. е. 1 байт действительно может содержать любое количество битов, например, 4 бита, 24 бита. Термин байт относится к наименьшему объему данных, который данный компьютер может загрузить, сохранить и обработать одновременно.
К цифровым счетчикам относятся следующие термины:
- Емкость счетчика - это количество состояний, которое может принять счетчик за один полный цикл. Емкость равна количеству триггеров в счетчике.Чтобы расширить возможности счетчика, его можно комбинировать с другими счетчиками или триггерами.
- Состояние триггера - каждый из входов триггера может иметь нижнее значение 0 или высокое 1.
- Регистр - способ хранения и извлечения информации в виде битов в счетчике.

Типы электронных счетчиков

В электронике счетчики могут быть довольно легко реализованы с помощью описанных триггеров, составляющих схемы регистров.Цифровые счетчики классифицируются по различным категориям, например:

Электронные счетчики делятся на:
- однонаправленные счетчики, счет вперед или назад
- двунаправленные счетчики (обратный), у которых направление счета может быть изменено

Односторонние счетчики увеличивают или уменьшают число, хранящееся в счетчике, на единицу. Если необходимо складывать и вычитать импульсы в одном метре, т.н.двунаправленные (обратные) счетчики.

По способу соединения триггеров различают:
- последовательные (асинхронные) счетчики
- параллельные (синхронные) счетчики

Электронные счетчики также делятся по длине цикла:
- счетчики с постоянной длиной цикла
- счетчики с переменной (регулируемой) длиной цикла

при 1 и 0 они запоминают один бит информации. В цифровых счетчиках базовым элементом являются бистабильные триггеры, которые могут быть как асинхронными (например, типа RS), так и синхронными (типа D, JK, JK-MS). Стоит добавить, что триггер типа RS может быть как синхронным, так и асинхронным триггером. Для синхронного используется дополнительный тактовый вход С, на который подается тактовый (синхронизирующий) сигнал.
- счетчики декад (десятичные) - счет в виде десятичных цифр (декад), не двоичный.Это 4-битные счетчики (с 4-мя триггерами), считающие до 9 (запись 9 в 1001 в 4-битном двоично-десятичном коде), в которых каждая последующая цифра кодируется двоично, а затем возвращаются (сбрасываются) в значение 0 Декады как триггеры в бинарных счетчиках могут быть соединены последовательно или параллельно. Как правило, обычный двоичный счетчик с 4 триггерами можно легко заменить на декадный, добавив к нему логический вентиль И-НЕ.
- кольцевые счетчики (циркулирующая единица, циркулирующая ноль) - это самые простые варианты счетчиков, где только один из битов может иметь значение "1" или "0".Это означает, что только один триггер в этих счетчиках находится в состоянии, а остальные равны нулю. Преимущество кольцевых счетчиков состоит в том, что состояния не нужно дополнительно декодировать. Недостатком, однако, является избыточное количество триггеров, составляющих систему.
- счетчики Джонсона - в таких счетчиках регистр сдвигает биты последовательно, что дает несколько иной способ кодирования последующих цифр. Состояние 0 в таком 4-х битном коде это 0000, состояние 1-1000, 2-1100, 3-1110, 4-1111, 5-0111, 6-0011 и т.д.Как видите, появляющиеся биты перезаписываются в левой части кода. Счетчики Джонсона можно легко реализовать с помощью триггеров типа D или JK.
- Счетчики LFSR (регистр сдвига с линейной обратной связью) - в таких счетчиках битовый регистр тоже работает по-своему, т.е. входной бит является линейной функцией своего предыдущего состояния, поэтому состояние 0 кодируется 0000, 1-1000, 2-0100, 3-0010, 4-1001, 5-1100,6-0110, 7-1011, 8-0101 и т. д.
- Счетчики Серого - как следует из названия, имеют кодировку Грея.Код Грея — одна из разновидностей двоичного кода. Характерной его особенностью является то, что две последовательные цифры отличаются состоянием одного бита. В этом 4-битном коде 0 кодируется как 0000, 1-0001, 2-0011, 3-0010, 4-0110, 5-0111, 6-0101. Как видите, в коде Грея соседние цифры всегда отличаются всего на 1 бит.

Каскадные счетчики

В дополнение к вышеперечисленному вы также можете найти каскадные счетчики . Они имеют каскадное соединение триггеров.Например, используются синхронные триггеры JK-MS, состоящие из двух триггеров JK. Один JK-триггер выполняет функцию M (мастер), т.е. является входным буфером

Счетчики модуля

Другим типом являются счетчики модуля, представляющие собой цифровые системы, которые подсчитывают n-1 тактовых импульсов после прохождения n импульсов. , цикл сбрасывается и отсчитывается снова. При таком расположении числовые значения, представленные в BCD, образуют строку.Например, для счетчика по модулю 5 имеются следующие состояния тактовых импульсов:

По модулю 5: 0000 → 0001 → 0010 → 0011 → 0100 → 0000 → 0001 → 0010 →…

После достижения состояния 0100, которое в двоично-десятичном коде означает цифру 4, следующий тактовый импульс сбросит счетчик (0000) в состояние 5, и цикл счета будет перезапущен.

Каждый из вышеперечисленных счетчиков полезен в различных приложениях. Обычно схемы счетчиков цифровые и ведут счет в двоичной форме.Однако иногда есть преимущества в использовании последовательности счета, отличной от двоичной последовательности, например, десятичного двоично-десятичного счетчика с двоично-десятичным кодированием, счетчика регистра сдвига с линейной обратной связью LSFR или счетчика кода Грея.

Последовательные (асинхронные) счетчики

Триггеры в асинхронном счетчике расположены последовательно. Это означает, что они управляются выходами вышестоящих триггеров. Такое расположение приводит к ситуациям, когда смена состояний счетчика происходит не одновременно с поступающими тактовыми импульсами, а с некоторой задержкой на отдельных триггерах.Эта задержка равна времени распространения сигнала в триггере и называется переходным процессом отсчета . Время распространения сигнала определяет время, через которое установится напряжение на выходе триггера после изменения входных напряжений. Чем больше количество триггеров, тем длиннее переходные процессы, поэтому в счетчиках большой емкости используется параллельное соединение триггеров.
Для построения асинхронных счетчиков используются различные триггеры, напр.простейший асинхронный триггер типа RS, типа D или JK. Будет ли счетчик асинхронным или синхронным, как было сказано ранее, зависит от того, как они подключены.

В схеме асинхронного счетчика, в которой используется один триггер D-типа, хранится только 1 бит, поэтому он может считать от нуля до единицы, после чего он переполняется и снова начинает счет с нуля. Счет переходов из одного логического состояния в другое ведется по возрастанию и по убыванию, т.е.от 0 до 1 и от 1 до 0, что дает переполнение после двух тактов. Добавление еще одного триггера дает двухбитный счетчик и т. д. Данный счетчик может подсчитывать события до 2n-1, где n — количество битов (шагов переворота) в счетчике.

Параллельные (синхронные) счетчики

Параллельные (синхронные) счетчики, в отличие от последовательных, в которых изменение состояния каждого последующего триггера происходит только после изменения состояния предыдущего триггера, изменяют свои часы цикл одновременно (параллельно) с тактовым циклом.Логическая сеть соответственно управляет входами триггеров, основываясь на состояниях их выходов. На каждый триггер подается тактовый сигнал, так что состояние изменяется в соответствии с поступающими тактовыми импульсами. Основным преимуществом синхронных счетчиков является, прежде всего, быстродействие системы и минимальная задержка (переходные процессы). Вы также можете использовать триггер типа D или JK для их построения.

Для расширения возможностей счетчика его можно комбинировать с другими счетчиками или триггерами.При параллельном соединении двух счетчиков используется логический элемент И, выход которого подключен ко второму счетчику. Кроме того, выходы первого счетчика также должны быть подключены к вентилю И. Соединение первого счетчика с емкостью n1 со вторым счетчиком с емкостью n2 даст общую емкость n = n1 x n2

Используя интегрированные счетчики с определенной емкостью и функторы, такие как вентили НЕ-И или ИЛИ-НЕ, можно построить модульные счетчики практически любой емкости.
Способ реализации логики для каждого увеличивающегося бита счетчика заключается в переключении каждого бита, когда все младшие биты имеют высокий логический уровень. Например, бит 1 переключается, когда бит 0 имеет высокий логический уровень; бит 2 переключается, когда бит 1 и бит 0 имеют высокий логический уровень; бит 3 переключается при высоком уровне бита 2, бита 1 и бита 0 и т. д.

Последовательные счетчики делятся на счетчики в зависимости от способа реализации системы связи:
- счетчики с параллельной передачей - входной сигнал не подается на входы тактовых триггеров, но для вентилей связи.
- счетчики с последовательной передачей - триггеры изменяют свое состояние непосредственно под воздействием входного сигнала Х, т.е. одновременно, но следующий входной импульс Х может пройти только тогда, когда предыдущий импульс дойдет до последнего триггера и выполнит перевод Y.

Счетчик посещений веб-сайта

Счетчик посещений веб-сайта — это компьютерная программа, которая показывает количество посетителей или посещений данного веб-сайта.При правильной настройке счетчики увеличиваются на единицу каждый раз, когда веб-страница открывается в веб-браузере. Обычно количество посещений отображается в виде изображения или цифрового текста, но может также отображаться на физическом счетчике, таком как механический счетчик.

Интернет-счетчики были популярны в середине 90-х и начале 2000-х годов, позже их заменили более детализированные и полные счетчики трафика.

Применение счетчиков

Применение механических и электромеханических счетчиков :
- одометр
- арифмометр (предшественник вычислителя)
- дифференциальная машина Бэббиджа
- аналитическая машина
- счетчики пробега транспортных средств
- счетчики измерения времени ТРК (газовые насосы)
- Машины для голосования механические
- Счетчики ручные "Tally"
- Счетчики вязальные
- Счетчики электроэнергии

Применение цифровых счетчиков очень широко и все более и более популярно.Их можно найти, например, в:
- электронные часы,
- напольные весы,
- счетчики банкнот,
- кассовые аппараты,
- платежные терминалы,
- счетчики времени, например, для работы устройств или машин,
- счетчики пробега транспортных средств (в старых моделях есть еще и механические счетчики),
- измерительные приборы, причем даже в микропроцессорах.

Таймеры

Таймеры на польском языке используются для определения реле времени, благодаря которым вы можете легко измерить время работы и время простоя данного устройства или машины.Они позволяют контролировать и ограничивать потери, связанные с непроизводительными простоями машин и устройств. Использование таймеров популярно, в том числе, в промышленной автоматике, в микроконтроллерах и, например, среди бытовой техники (в конструкции духовых шкафов, микроволновых печей или стиральных машин).

Функция таймеров заключается в обратном отсчете заданного пользователем периода времени. Принцип их работы такой же, как и у электронных счетчиков, то есть таймеры работают за счет подсчета возникающих электрических импульсов.Он отсчитывается вниз (до нуля), в отличие от счетчиков, где его можно считать вверх (вперед) или вниз (назад). Основное отличие счетчиков от таймеров состоит в том, что входные счетчики обычно связаны с событиями, передающими неопределенные во времени сигналы. В таймерах же входные сигналы в виде импульсов постоянны, то есть появляются в фиксированное известное время.

Часто схемы таймеров также включают программируемые делители частоты, так что они могут реализовывать отсчет времени не только в диапазоне от микросекунд до миллисекунд, но и в течение многих часов или нескольких дней.

Сочетание таймера со счетчиками позволяет регистрировать события в установленное время. Одним из таких счетчиков с программируемым таймером является доступная в нашем магазине модель ХТС 5400. Подробнее о таймерах в нашей отдельной статье: Таймер - принцип работы, конструкция, виды

Резюме

Во многих системах автоматизации для мониторинг различных параметров машины и производственных данных. Счетчики используются везде, где необходимо подсчитать какое-то значимое значение.Для производства это будут, например, учитываемые параметры, такие как количество произведенных штук, номера производственных партий или расчеты, связанные с количеством материала, используемого в компании.

В настоящее время счетчики используются очень широко не только в различных отраслях промышленности, но и в бытовых приборах. Примеров их использования множество, именно поэтому счетчики являются важным элементом в современном мире, в т.ч. в конструкции машин и приборов, а также в автоматизации.Часто именно счетчик позволяет нам правильно использовать устройство, и благодаря ему устройство работает должным образом, примером здесь может служить ТРК.

Счетчики являются основой последней промышленной революции, т.е. индустрии 4.0, которая основана на сборе информации и выводах из ее анализа.
Большинство счетчиков в нашем предложении, как для подсчета импульсов, так и для определения рабочего времени, имеют программируемые выходы, которые можно активировать после достижения заданного значения счетчика.Он может запускаться напряжением или беспотенциальным сигналом, т. е. замыканием двух входных контактов измерителя. Все это в сочетании с широким диапазоном питающих напряжений позволяет легко подобрать счетчик для каждого применения.

Предлагаем также прочитать:

Счетчик времени работы машины - что это такое, работа, применение

Твердотельное реле (ТТР) - принцип работы, конструкция, типы

Ограничитель перенапряжения - подключение , что это такое как работает, конструкция

Выключатель максимального тока - как выбрать, подключение, характеристики

Выключатель-разъединитель - что это такое, как выбрать, конструкция, применение

Кулачковый выключатель - как для подключения, принцип работы

.

Новый договор - Сервис и помощь

Тарифная группа - определяет тариф за 1 кВтч, подлежащий оплате в определенное время суток за использованную электроэнергию.

Примеры тарифов для домохозяйства:

G11 - однозонный тариф
Ваше потребление электроэнергии в течение дня не меняется в течение недели. Цена на электроэнергию одинакова круглосуточно.
G12 - двухзонный тариф
Ваше потребление электроэнергии колеблется в течение дня. Вы обогреваете свой дом, например, электричеством. Вы используете устройства (например,стиральная машина, посудомойка, бойлер) которые будут работать ночью. Ваша цена на электроэнергию будет ниже ночью и в определенные часы дня.
G12 w - двухзонный тариф выходного дня
Потребление электроэнергии также меняется в течение дня. Больше всего электроэнергии вы используете в выходные и праздничные дни. Ваша цена на электроэнергию будет ниже в выходные и праздничные дни (круглосуточно), а в будни - ночью и в определенное время суток.
G13 - трехзонный тариф
Ваше потребление электроэнергии колеблется в течение дня. Тариф разделен на 3 зоны: утро, день, остальные часы суток. Цена на электроэнергию ниже в зоне «другие часы суток». В это время можно пользоваться бытовой техникой (например, стиральной машиной, посудомоечной машиной, холодильником, дрелью, пылесосом).
1-фазная установка - предназначена для квартир и домов, где электроэнергия потребляется на нормативном уровне. Это может означать, что у вас отопление от сети централизованного теплоснабжения, а электричество вам нужно для освещения дома и пользования основными бытовыми приборами (стиральная машина, холодильник, телевизор). Однофазная система имеет напряжение 230 В.

Трехфазная установка - предназначена для квартир и домов, где потребление электроэнергии повышено.Это может означать, что вы одновременно пользуетесь такими приборами, как: индукционная плита, электрокотел, стиральная машина, посудомоечная машина, и отапливаете дом электричеством.

Место установки счетчика - точное место установки счетчика (например, внутри или снаружи помещения).

Подключенная нагрузка - параметр в киловаттах (кВт).

Указывает, сколько устройств может работать одновременно (то есть какую мощность устройства могут получить от сети, каждому устройству присваивается определенное значение мощности).Мощность подключения определяется на этапе, когда мы подключаем недвижимость к сети (лицензированный электрик поможет вам определить потребность в мощности).
Кабельное соединение
- Объект соединен подземной дорогой, кабели проложены в земле.

Воздушное подключение - имущество подключено стандартным способом, т.е. вы видите провода, подключенные от столба к вашему зданию.

Тип подключения - это способ подключения объекта к сети.Существует два типа подключения к электросети – воздушное и кабельное.

Защита перед счетчиком - это предохранитель, который устанавливается перед счетчиком. Он защищает вашу установку от коротких замыканий и перегрузок.

.

Протокол передачи | Переписать счетчик электроэнергии

Тарифная группа - определяет, какой тариф за 1 кВтч должен быть оплачен в конкретный час в течение суток за потребленную Вами электроэнергию.

Примеры бытовых тарифов:

G11 - однозонный тариф
- Ваше потребление электроэнергии в течение недели не меняется.
- Цена на электроэнергию одинакова круглосуточно.

G12 - двухзонный тариф
- Ваше потребление электроэнергии колеблется в течение дня.
- Вы обогреваете свой дом, например, электричеством. Вы используете технику (например, стиральную машину, посудомоечную машину, бойлер), которая будет работать ночью. Ваша цена на электроэнергию будет ниже ночью и в определенные часы дня.

G12 w - двухзонный тариф выходного дня
- Ваше потребление электроэнергии также меняется в течение дня.
- Больше всего электроэнергии вы используете в выходные и праздничные дни.
- Ваша цена на электроэнергию будет ниже в выходные и праздничные дни (круглосуточно), а в рабочие дни - ночью и в определенное время дня.

G13 - трехзонный тариф
- Ваше потребление электроэнергии колеблется в течение дня.
- Тариф разделен на 3 зоны: утро, день, остальные часы суток.
- Цена на электроэнергию ниже в зоне "остальные часы суток". в это время можно пользоваться бытовой техникой (например, стиральной машиной, посудомоечной машиной, холодильником, дрелью, пылесосом).

1-фазная установка - предназначена для квартир и домов, где электроэнергия потребляется на нормативном уровне. Это может означать, что у вас отопление от сети централизованного теплоснабжения, а электричество вам нужно для освещения дома и пользования основными бытовыми приборами (стиральная машина, холодильник, телевизор).Однофазная система имеет напряжение 230 В.

Трехфазная установка - предназначена для квартир и домов, где потребление электроэнергии повышено. Это может означать, что вы одновременно пользуетесь такими приборами, как: индукционная плита, электрокотел, стиральная машина, посудомоечная машина, и отапливаете дом электричеством.

Место установки счетчика - точное место установки счетчика (например, внутри или снаружи помещения).

Подключенная нагрузка - параметр в киловаттах (кВт).
- Указывает, сколько устройств может работать одновременно (т.е. какую мощность устройства могут получать от сети, каждому устройству присваивается определенное значение мощности).
- Мощность подключения определяется на этапе, когда мы подключаем объект к сети (лицензированный электрик поможет вам определить потребность в мощности).

Воздушное подключение - объект подключен стандартным образом, т.е. вы видите провода, подключенные от столба к вашему зданию.

Тип подключения - это способ подключения объекта к сети.Существует два типа подключения к электросети – воздушное и кабельное.

Защита перед счетчиком - это предохранитель, который устанавливается перед счетчиком. Он защищает вашу установку от коротких замыканий и перегрузок.

.

Смотрите также