Просмотр полной версии : Низковольтный счётчик электроэнэргии
Низковольтный счётчик электроэнэргии.
Существует ли такое решение для 12-24V цепей?
Старые дедовские методы не предлогать.
… в прошлом веке в качестве счетчиков электроэнергии использовали ванночки с раствором медного купороса. Проходящий ток вызывал оседание меди на электродах. По увеличению их массы и судили о количестве протекшего электричества.
Во времена не столь отдалённые, на одном из радиозаводов нашего города, мне пришлось разрабатывать и изготавливать т.н. счётчик ухода серебра в гальваноцехе.
Принцип работы был основан на учёте протекающего тока с помощью бытового электросчётчика нагрузкой которого являлся МАГНИТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ на четырёх тороидальных сердечниках из пермалоя.
По входной изолированной обмотке усилителя протекал низковольтный гальванический ток.
А почему дедовские не подойдут? Берешь трансформатор тока, хоть даже самодельный на ферритовом кольце- в разрыв потребления, берешь трансформатор напряжения на 12-24 вольт- в параллель источнику тока на входе. Ведь что такое счетчик- он считает потребленную мощность за отрезок времени. А мощность тока-это произведение тока потребления на напряжение. В простейшем случае ставишь какой нибудь двигатель с шкалой как в магнитофоне счетчики расхода ленты были, в более сложном варианте- ставишь операционный усилитель и делаешь на нем перемножающее устройство. И все...
Датчик Холла в магнитном поле, создаваемом протекающим током (магнитопровод в виде буквы С, на котором намотана катушка , в разрыве магнитопровода - датчик) --> операционник, если надо --> АЦП (или микроконтроллер с АЦП) --> устройство обработки.
73!
Вариант еще проще, если ток и напряжение постоянны или ток меняется медленно -- резистивный датчик тока (обычный резистор с сопротивлением в зависимости от протекающего тока, например, 1 Ом, включенный последовательно) --> параллельно ему операционник и дальше схема учета. Посмотрите Хоровиц, Хилл, "Искусство схемотехники" там где-то в блоках питания схема подробно рассматривается.
73!
Поставте на счетчик трансформаторы тока и напряжения с нужными коэффициентами . Допустим : трансформатор напряжения 12/220 , транс тока по вкусу. Результат показаний умножается на Ктока и К напряжения.
Однако в условии задачи не сказано, "постоянка" это или "переменка". В первом случае все трансы идут курить....
Да если это нужно длительно, то как правило значмт, что 12-24 вольта получены из - 220 вольт, а посему проще и правильнее-мерять потребленную электроэнергию по первичной сети-220 вольт с учетом кпд преобразователя 220/12-24 вольта. А если мерять по сети 12-24, то надо еще делать перемножитель мощности на время, потом выводить на какую-нибудь шкалу. А время - величина дискретная, в отличии от мощности, поэтому встанет проблема :или преобразовать время цапом в аналог, либо мощность- ацп в цифру, далее это перемножить. Подумать как быть при переполнении старшего разряда при индикации потребленной энергии. Вобщем стоит ли все это городить, когда можно померить по первичке?
Что-то молчит на все наши опусы зачинатель темы?
...время - величина дискретная... ...преобразовать время цапом в аналог...
Это уже на уровне потрясения основ мироздания!
Если серьезно, для решения задачи не хватает исходных данных. Постоянный ток или переменный? За какое время и с какой точностью нужно измерять расход и т. д.
Если речь идет об измерении на частоте 50 Гц, проще всего добавить к обыкновенному счетчику трансформаторы тока и напряжения (или просто перемотать его обмотки, если счетчик электромеханический) . Существует множество микросхем специально для счетчиков электроэнергии (даже в Зеленограде выпускают, посмотрите на сайте www.angstrem.ru). А на сайте фирмы Texas Instrument есть пример реализации счетчика на микроконтроллере MSP430.
И не нужно так уж критиковать гальванический метод. Он один из самых, если не самый точный. Правда, учитывает не энергию в джоулях или кВт-часах, а число прошедших по цепи электронов, т. е. количество электричества в кулонах.
Извиняюсь за долгое отсутствие - ЛЕТО,дела,проблемы.. ...
Сама суть измерения - в постоянном напряжении(не переменка)!
Постараюсь разложить на пальцАх.
Первый вариант:
Есть генератор низкой частоты у него в нагрузке несколько светодиодов-задача измерить потребление данного устройства и подобрать ёмкость аккомулятора для работы данной цепи определённый промежуток времени.(Приборами корткие импульсы измерить невозможно)
Второй вариант:
Источник - солнечная батарея ,потребление от неё по току разное.
Задача - сколько киловатчасов это дало экономии?
Третий вариант самый близкий к радиолюбительству:
Есть гальванический источник эллектроэнергии,бата рея, аккумулятор то предварительно ,разрядив его через любую нагрузку мы можем знать реальное значение его ёмкости и в процессе дальнейшей эксплуатации через требуемое устройство, знать на сколько его хватит.
Необходимость этого устройства так же есть при выборе батареек,которые мы покупаем и судим о их ёмкости по рекламе,что заяц на энэрджайзере бежит дальше всех или опытным путём приобретая разные и выбираем лучшие.
И что б результат отображался в цифрах и не в граммах.
Как в старом дедовском способе.Хотя эти показания намного точнее,чем все эллектронные устройства,имеющие энэрцию и погрешность так ,как там отсчёт идёт на колличество пробежавших эллектронов .О чём правильно подметил DMJ.
Это на пальцах,а теперь о деле.
Мне это надо для того,что б высчитать сколько среднестатистически за год даёт солнечная батарея в моей местности для расчета выходной мощности радиомаяков и их непрерывной работе.
Для DMJ по поводу потрясения основ мироздания- Вам надо записаться в пионеры и пойти в кружок радиолюбителей при Доме пионеров. При постоянном токе надо использовать датчик Холла как трансформатор тока. Первый операционик перемножает напряжение на ток, второй время на мощность. Время- величина дискретная. Для DMJ- измерители времени сейчас делаются на счетчиках и микросхемах, если вы хотите сделать измерение времени на основе какого-либо таймера например, то конечно флаг вам в руки, но мы в свое время проходили азы радиотехники и можем вам сказать что это вчерашний день. Так вот время вы будете брать с многоразрядных счетчиков, а у операционника два аналоговых входа, к вашему сведению, на один подаем мощность - в аналоговом виде, на другой что подадите - с какого разряда часов? Вот именно, придется время сперва как-то представить в непрерывную величину-аналоговый вид и только потом эту величину подать на второй вход операционника.
Что же тут сложного ?
Требуется всего лишь преобразователь ток/напряжение (напр. на ОУ).
Дальше цепляется микроконтроллер с АЦП, он измеряет ток, напряжение, интегрирует по времени и выдает результат на цифровой индикатор.
В общей сложности две - три микросхемы.
Почитайте в "Радио" 2005, № 2 на с. 26-29 статью М. Маркова "АЦП с интерфейсом RS-232". Там все, что Вам нужно, уже сделано. Правда, устройство подключается к компьютеру. Но превратить его в автонономное - дело техники.
Самый простой путь-такой. Надо найти через инет-поисковик схему какого-нибудь электронного счетчика электроэнергии, коих сейчас развелось х... туча и просто повторить для вашего варианта. Только вместо датчика тока брать датчик Холла или преобразователь ток-напряжение на операционике, а напряжение подавать на счетчик напрямую- оно же у вас постоянное.
Фирма Siesta (www.siesta.su) в прошлом году рекламировала малогабаритную переносную энергетическую установку" МПЭУ-30 с солнечной батареей СБ-30. Батарея состоит из трех панелей размерами 340х350 мм каждая. В комплект входит аккумулятор (12 В, 18 Ач) и контроллер его зарядки-разрядки К50-1. Среднесуточная выработка электроэнергии в средней полосе России (по данным фирмы):
март - 11,8 Ач;
апрель - 13,6 Ач;
май - июль - 18 Ач;
август - 15,6 Ач;
сентябрь - 11,8 Ач.
Сейчас на сайте фирмы нет этой МПЭУ, но есть множество телевизоров и приемников с питанием от солнечной батареи.
Спасибо DMJ за цифры,хоть они и не для моей местности,но приблизительно ясно на ,что надо расчитывать.
Сама батарея у меня уже готова,собирал её сам из приобретённых ранее эллементов,которая при безоблачном освещении солнцем даёт 20V X 3,7A.
андрей1958 На солнечной батарее постоянно напряжение никогда не бывает.
По поводу поиска - пробовал ,но всё,что нашёл расчитанно на переменку.Например,к ак это http://www.platan.ru/shem/pdf/str6-9sx.pdf
Смысл найти заводскую схему был в том, чтобы не городить огород самому, а взять хоть какие-то наработанные решения. Надо разобраться хотя бы в той схеме на которую вы дали ссылку: принцип измерения проходящей энергии, и подумать как можно указанную микросхему приспособить для измерения постоянного тока, и возможно ли это вообще. Кстати неплохой журнал был, а может и есть еще украинский: Аматор-электрик. Я лично скачивал с инета всю подшивку его за 2001 год, сейчас сразу не вспомню с какого сайта. Можно было глянуть в него. Т.е. провести "маркетинговое расследование" по выдвинутой теме, а вдруг уже кто-то делал подобное. Еще кстати можно узнать конкретную марку хотя бы одного электросчетчика и попробовать поискать его схему в инете, а узнать можно хотя бы в ближайшем магазине, где их продают. Да согласен, что они на переменку 220, но мне не верится что эти схемы нельзя приспособить к постоянному току, если хорошо разобраться в принципах и подумать.
Кстати сходите по этой ссылке:http://www.angstrem.ru/product/energy.htm, которую дал DMJ, а описание микросхемы можно у них запросить по электронной почте, может какую микросхему и приспособите.
Powered by vBulletin® Version 4.1.12 Copyright © 2024 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot