Меню

Датчики напряжения для счетчиков



Датчики тока 349

Датчики тока – устройства, предназначенные для определения силы переменного или постоянного тока в электрических цепях.

Состоят такие устройства из магнитопровода с зазором и компенсационной обмотки, датчика Холла и электронной платы обработки электрических сигналов. Датчик Холла выступает в роли магниточувствительного элемента, который закрепляется в зазоре магнитопровода и соединяется с входом усилителя.

Принцип действия: измеряемый ток создаёт магнитное поле, датчик Холла вырабатывает соответствующее напряжение, усиливаемое на выходе и подаваемое на выходную обмотку.

Посмотреть и купить товар вы можете в наших магазинах в городах: Москва, Санкт-Петербург, Белгород, Владимир, Волгоград, Вологда, Воронеж, Гомель, Екатеринбург, Ижевск, Казань, Калуга, Кемерово, Краснодар, Красноярск, Курск, Липецк, Минск, Набережные Челны, Нижний Новгород, Новосибирск, Омск, Орёл, Пермь, Псков, Ростов-на-Дону, Рязань, Самара, Саранск, Саратов, Смоленск, Ставрополь, Тверь, Томск, Тула, Тюмень, Уфа, Челябинск, Ярославль. Доставка заказа почтой, через систему доставки Pickpoint или через салоны «Связной / Евросеть» в следующие города: Тольятти, Барнаул, Ульяновск, Иркутск, Хабаровск, Ярославль, Владивосток, Махачкала, Томск, Оренбург, Кемерово, Новокузнецк, Астрахань, Пенза, Липецк, Киров, Чебоксары, Калининград, Курск, Улан-Удэ, Ставрополь, Сочи, Иваново, Брянск, Белгород, Сургут, Владимир, Нижний Тагил, Архангельск, Чита, Смоленск, Курган, Орёл, Владикавказ, Грозный, Мурманск, Тамбов, Петрозаводск, Кострома, Нижневартовск, Новороссийск, Йошкар-Ола и др.

Товары из группы «Датчики тока» вы можете купить оптом и в розницу.

Источник

Датчики температуры, тока, напряжения, уровня

В нашем каталоге представлен широкий ассортимент электротехнических устройств, которые можно подключить к контроллерам SAURES и получить возможность удаленно контролировать температуру, электрической ток, уровень жидкости, наличие сетевого напряжения и т.д.

Группа реле 220В представлена:

  • реле для контроля за 220 вольтовой нагрузкой, с установкой на din-рейку;
  • реле для контроля за 220 вольтовой нагрузки, с установкой внутрь какого-либо устройства или в запотолочное пространство;
  • вспомогательный контакт для подключения к автоматам АВВ на din-рейке для обнаружения их отключения.

Датчик температуры – для контроля за температурой воздуха или поверхностей (трубы подачи, обратка котла и т.д.)

Поплавковый датчик уровня жидкости – для контроля уровня в садовых бочках, бачках резервного накопления воды и т.д.

Датчик тока — для бесконтактного снятия профиля энергопотребления конкретного электротехнического устройства.

Датчик импульсов IN-Z61 — импульсный выход для самого популярного российского счетчика газа ELSTER BK, выход универсален и подходит ко всей линейке ELSTER BK.

Использование реле и датчиков с контроллерами SAURES

Все устройства, представленные в разделе, протестированы на совместную работу с контроллерами SAURES. Подключение реле или датчика к контроллеру дает возможность:

  • получать email или push-уведомление о срабатывании того или иного датчика (переполнение садовой бочки или аквариума, низкая температура на газовом котле, отключение электричества и т.д.);
  • управлять электрошаровыми кранами и твердотельными реле по событиям от датчиков;
  • получать показания расхода газа на мобильный телефон и электронную почту;
  • получать уведомление об остановке расхода газа, что в сочетании с показаниями температурного датчика, свидетельствует об остановке и состоянии котла;
  • в любой момент видеть состояние любого датчика, реле или текущие показания расхода газа в мобильном приложении или через интернет-браузер;
  • и многое-много другое!

Как купить датчики, реле, импульсные выходы

Все устройства раздела вы можете купить в нашем интернет-магазине. Доставка осуществляется по Москве и всей России. За установкой, подключением и настройкой обращайтесь к нашим официальным дилерам.

Если вам нужна помощь в подборе оборудования, обращайтесь к нашим консультантам по телефону +7 (495) 558-62-69 или в онлайн-чате

Источник

Датчики тока — применение

Датчики тока и напряжения позволяют решить все проблемы в области силовой электроники, связанные с созданием систем обратной связи в электрооборудовании, а также при измерении и контроле постоянного, переменного, импульсного напряжения и тока в широких пределах с высокой точностью. Эти устройства обеспечивают точную, изолированную ОС в системах управления приводами постоянного и переменного тока, в преобразовательной технике.

Датчики дифференциального тока (тока утечки) позволяют измерять разностный ток в прямом и обратном проводнике, передавая , таки образом, измерительному устройству сигнал, пропорциональный току утечки или передаваемый по протоколу обмена. Современные датчики работают как на постоянном, так и на переменном токе.

Когда-то давно, во времена, которые сейчас вспоминаются с большим трудом, датчики тока и напряжения было принято делить по исполнениям — на промышленное (стандартное) и транспортное. В последние годы, при резком улучшении качества компонентной базы, заливочных компаундов, пластика, из которого изготавливаются корпуса, это деление является весьма и весьма условным. Пожалуй, наиболее правильным ответом, чем же отличается транспортный датчик от промышленного, будет следующий — датчик, применяемый на транспорте (подвижном составе), должен соответствовать стандарту EN50155, а промышленный — стандарту EN50178. В ряде случаев отличие одной модели от другой заключается только в выборе стандарта, по которому аттестовали конкретное изделие, и, соответственно, наличие и объем испытаний, описанных в стандарте. Существует мнение, что, залив компаундом промышленный датчик и проведя испытания в соответствии со стандартом, можно в результате получить устройство транспортного применения.

Читайте также:  Счетчик моточасов 2284п 110

Ныне трудно найти электронные компоненты, имеющие пониженную рабочую температуру хуже -25С, величина -40С стала стандартом даже для индустриальных применений, учитывая, что, например, в России половина территории расположена в местах, где температура в -30 воспринимается как совершенно нормальная. Но даже в таких условиях некоторые производители идут на дополнительные затраты и ухищрения для обеспечения работоспособности и соответствия параметров датчиков при пониженной температуре вплоть до -55С. Для этого применяется отбор датчиков Холла, операционные усилители так называемых «военных» серий (с пониженной рабочей температурой -55С), заливочные компаунды с температурой стеклования -60С и ниже. Обеспечение повышенной рабочей температуры вплоть до +85С оказывается существенно более простой задачей, как правило, устройство, соответствующее требованиям технического паспорта при -55С, работает при повышенной температуре без проблем.

Какие параметры нужно учитывать при выборе датчиков тока

Выбор датчиков связан как с техническими, так и с экономическими предпосылками. Поэтому должны быть приняты во внимание все аспекты их применения.

Среди технических параметров особое внимание нужно уделить следующим:

  • Электрические воздействия
  • Механические воздействия
  • Температурные воздействия
  • Условия эксплуатации

На практике часто возникают комбинации нескольких факторов, которые должны оцениваться в совокупности для выбора наиболее подходящих вариантов датчиков.

При более сложных условиях применения датчика необходимо учесть такие факторы, как:

  • Внешние магнитные воздействия
  • Электромагнитные помехи
  • Крутизна фронта импульсов
  • Специальные требования по электрической прочности
  • Совместимость с существующими стандартами
  • Другие.

В случае затруднений в выборе типа датчика проконсультируйтесь с нашими специалистами, они предложат Вам датчик, полностью соответствующий специфике применения.

Источник

Технический учет электроэнергии с микросхемами Texas Instruments

Prasad Dhond, Texas Instruments

Введение

Бытовые системы технического учета электроэнергии, такие как интеллектуальные сетевые розетки и электросчетчики, позволяют пользователям следить за потребляемой мощностью и контролировать ее расход. Подобные системы помогают оптимизировать потребление энергии и в серверных залах IT отделов крупных компаний. При проектировании средств технического учета важную роль в определении общей стоимости и сложности системы играет выбор датчиков, аналоговых элементов предварительной обработки (AFE – Analog Front End) и микроконтроллеров (МК). Удачный выбор упростит разработку и снизит стоимость изделия в массовом производстве. При этом основными требованиями приложений являются надежность измерения и вывод информации о расходе электроэнергии. Ниже обсуждаются особенности микросхем MSP430AFE2xx [1] и преимущества их использования в приложениях измерения энергии. Хотя микросхемы могут с успехом применяться и в коммерческих приборах учета коммунальных служб, в контексте этой статьи будут рассматриваться только технические средства учета для бытовых нужд и серверных залов.

Рисунок 1. Оценочный набор MSP430 Energy Watchdog [2] в виде розетки.

Функции счетчика электроэнергии

Приборы технического учета могут выпускаться в форме «интеллектуальных» сетевых розеток (Рисунок 1), или могут быть интегрированы в различное оборудование (Рисунок 2) или сервер. В любом случае, счетчик технического учета выполняет следующие функции:

  • В реальном времени измеряет электроэнергию, расходуемую оборудованием.
  • Предоставляет пользователю отчет о расходе электроэнергии. Это делается либо с помощью ЖК дисплея самого счетчика, либо посылкой информации на удаленный терминал по радиоканалу WiFi или ZigBee, либо с помощью средств проводных коммуникаций, таких, как COM порт или PLC (Power Line Communication – передача по силовой сети).
  • В некоторых случаях счетчик технического учета способен регулировать потребляемую мощность. Например, отключать оборудование в часы пиковой нагрузки или обеспечивать удаленное управление и мониторинг.
Рисунок 2. Блок-схема системы учета электроэнергии.

Элементы схемы измерения электроэнергии

Читайте также:  За чей счет по закону меняются электросчетчики

Для построения системы измерения расхода электроэнергии нужны датчики тока и напряжения, AFE для усиления и постобработки сигналов датчиков, а также МК для выполнения расчетов. Результаты вычислений могут отображаться на ЖК-индикаторе или, как показано на Рисунке 2, по последовательной шине отправляться на другое устройство, предназначенное для беспроводной передачи данных.

Мощность – это произведение мгновенных значений тока и напряжения. В формуле ниже показано, что расход активной электроэнергии равен сумме накопленных мгновенных значений мощности, выраженной в кВт×час:

VSAMP – выборка напряжения,
ISAMP – выборка тока,
N – количество выборок.

При измерении расхода электроэнергии, в первую очередь, датчиками напряжения и тока измеряют сетевое напряжение и ток нагрузки, соответственно.

Выбор датчиков тока и напряжения

В счетчиках технического учета в качестве датчика напряжения может использоваться простой резистивный делитель. Сопротивления резисторов выбираются таким образом, чтобы «привести» напряжение сети (обычно 230 В или 120 В) к входному диапазону напряжений аналогово-цифрового преобразователя (АЦП). Схема резистивного делителя, показанная на Рисунке 3, может использоваться для снижения напряжения сети 230 В до 350 мВ с.к.з. При этом амплитудное значение напряжения на входе АЦП будет равно 495 мВ [3]. Для каждого типа резисторов указывается допустимое напряжение, превышение которого может стать причиной поверхностного разряда по корпусу. Поэтому при использовании стандартных резисторов вместо одного резистора сопротивлением 1 МОм последовательно включают три (R1, R2 и R3). Как альтернативу делителю можно использовать трансформатор напряжения, который наряду с преобразованием уровней обеспечивает гальваническую развязку от сети питания. Но трансформаторы намного дороже дискретных резисторов.

Рисунок 3. Схема датчика напряжения для микросхемы MSP430AFE2xx.

Выбор датчика тока зависит от вида входящей сети. В США такое бытовое оборудование, как холодильники и стиральные машины, питается от однофазной сети с напряжением 120 В, а мощное оборудование, к которому относятся, в частности, сушилки для одежды и электрические плиты, питается от сети с расщепленной фазой напряжением 240 В. В однофазных приложениях для измерения тока можно использовать падение напряжения на низкоомном шунтирующем резисторе, включенном в цепь нейтрали (Рисунок 4). Величина сопротивления шунта зависит от диапазона токов нагрузки, коэффициента усиления операционного усилителя (ОУ) перед АЦП и мощностью, рассеиваемой на резисторе. Шунтирующие резисторы удобны для применения и недороги, но не обеспечивают электрической изоляции от сети. Для сети 240 В с расщепленной фазой, к которой подключаются сушилки и плиты, нужно использовать трансформаторы тока в каждой фазе. Трансформаторы тока обеспечивают необходимую электрическую изоляцию, но стоят намного дороже шунтов.

Рисунок 4. Схема датчика тока для микросхемы MSP430AFE2xx.

Прежде чем сигналы с датчиков поступят на АЦП, они должны пройти через пассивную согласующую схему, содержащую фильтр для устранения широкополосного шума и наводок, которые могут исказить результаты измерений. Для однофазных устройств, таких, как холодильники, нужны два АЦП, по одному для измерения напряжения и тока. Для сушилок и кухонных плит потребуются четыре АЦП, измеряющие два тока и два напряжения. Для получения точных результатов должны использоваться АЦП с разрешением от 16 до 24 бит с одновременной выборкой по всем каналам.

Измерение расхода электроэнергии

Вычисление потребляемой мощности производится по каждой выборке тока и напряжения, полученной от АЦП. Как видно из приведенных ниже формул, для подсчета активной, реактивной и полной энергии потребуется МК с математическими библиотеками, содержащими, в частности, функции извлечения квадратного корня, возведения в квадрат и деления.

VSAMP – выборка напряжения,
ISAMP – выборка тока,
N – количество выборок.

Как только результаты измерений были пересчитаны, значение текущего потребления электроэнергии можно вывести на ЖКИ самого счетчика или отправить на удаленный терминал. МК могут иметь встроенный драйвер ЖКИ или подключаться к модулю беспроводной связи по последовательному интерфейсу. Если используются неизолированные датчики, такие как токовые шунты и делители напряжения, или если AFE и МК гальванически cвязаны c сетью, очень важно изолировать любые соединения с другими устройствами и системами, поскольку уровни рабочих напряжений могут существенно отличаться. Для этого подойдут оптопары или цифровые изоляторы с емкостным барьером.

Система учета электроэнергии на маломощных компонентах может питаться от простых емкостных источников. Однако емкостные источники маломощны и не могут отдавать ток в количестве, достаточном для питания радиочастотных трансиверов. Для питания модулей WiFi и ZigBee дополнительно понадобится источник с постоянным напряжением и мощностью, необходимой модулям при передаче информации. Это может трансформаторный или импульсный источник питания.

Читайте также:  Что делать для регистрации счетчиков

Калибровка

Вследствие отклонения характеристик компонентов и датчиков от номинальных значений показания различных счетчиков могут не совпадать. Коммерческие счетчики электроэнергии имеют строгий класс точности, что требует обязательной калибровки каждого счетчика из-за разброса параметров элементов. Однако к бытовым приборам технического учета, таким как интеллектуальные розетки и бытовые электросчетчики, предъявляются менее жесткие требования, так как результаты измерений индикативны и не используются для финансовых расчетов. Калибровочные константы могут быть определены еще при разработке устройства и записаны в Flash память каждого МК, исключив, таким образом, необходимость калибровки каждого прибора на этапе производства. Считается, что такой подход может обеспечить точность лучше 3%. Этого вполне достаточно для большинства приложений счетчиков технического учета, а значит, на калибровке при производстве приборов можно существенно сэкономить.

Микросхема измерителя энергии MSP430AFE2xx

В корпус микросхемы MSP430AFE2xx (Рисунок 5) интегрированы несколько 24-битных сигма-дельта АЦП, ОУ с программируемым коэффициентом усиления и 16-разрядный МК. Функционал устройства дополняется библиотекой программ MSP430 MCU Energy Library [4] для расчетов расхода электроэнергии.

Рисунок 5. Особенности внутренней структуры микросхемы измерителя мощности MSP430AFE2xx.

Используя микросхему измерителя мощности MSP430AFE2xx разработчики получают следующие возможности и преимущества:

Высокий уровень интеграции

MSP430AFE2xx содержит необходимые для измерения потребляемой мощности АЦП и МК. Это дает возможность создавать недорогие и компактные счетчики технического учета с минимальным количеством компонентов. При необходимости, помимо обслуживания измерений, встроенный МК может использоваться для выполнения других несложных приложений.

Несколько 24-битных сигма-дельта АЦП

Каждый их трех АЦП имеет дифференциальный вход с допустимым диапазоном напряжений ±500 мВ, так что сигналы с датчика тока могут подаваться непосредственно на АЦП без предварительного сдвига уровней. А способность АЦП выдерживать отрицательное напряжение до –1 В позволяет и сигнал с делителя напряжения также подавать прямо на входы.

MSP430AFE2xx содержат до трех сигма-дельта АЦП с разрешением 24 разряда. Эти АЦП в широком диапазоне токов нагрузки могут обеспечить класс точности не ниже 0.1, достаточный для приборов коммерческого учета. Возможность одновременной выборки всеми АЦП устраняет задержку между измерением тока и напряжения, возникающую при последовательной выборке, что делает ненужной программную компенсацию задержки.

Низкое энергопотребление

MSP430AFE2xx – микросхемы с низким энергопотреблением, что важно для дешевых устройств с емкостными источниками питания.

Готовая библиотека подпрограмм

В библиотеку MSP430 MCU Energy Library включен готовый исходный код от TI для вычисления расхода электроэнергии.

Основное преимущество решений на базе MSP430AFE2xx заключается в его гибкости, предоставляющей разработчику системы инструменты программного конфигурирования микросхемы под нужды конкретного приложения. Например, можно реализовать нестандартный коммуникационный протокол передачи данных о потребленной электроэнергии на ПК или удаленный терминал. Еще одно преимущество программно-конфигурируемой измерительной микросхемы – это отсутствие необходимости калибровки при производстве счетчиков электроэнергии.

Последовательные интерфейсы и порты ввода/вывода

Микросхема MSP430AFE2xx позволяет отправлять данные о расходе электроэнергии по стандартным последовательным интерфейсам, таким, как UART или SPI. Входы/выходы общего назначения дополнительно могут использоваться для подключения ЖКИ, управления светодиодами и кнопочного ввода информации.

Выводы

Недорогие компоненты для измерения расхода электроэнергии играют важную роль в распространении интеллектуальных розеток, бытовых счетчиков и серверов. Микросхема MSP430AFE2xx в одном корпусе содержит все ключевые элементы для измерения потребляемой мощности. Она включает ОУ с программируемыми коэффициентами усиления, АЦП и МК с последовательными интерфейсами для взаимодействия с другими устройствами. К MSP430AFE2xx могут подключаться недорогие первичные датчики, такие как резисторные шунты и делители напряжения, что позволяет обходиться минимальным количеством внешних пассивных компонентов. Ультранизкое энергопотребление микроконтроллеров семейства MSP430 дает возможность использовать для питания MSP430AFE2xx емкостные источники. Поскольку микросхема конфигурируется программно, появляется возможность работать с нестандартными коммуникационными протоколами. Наконец, единожды откалибровав счетчик при разработке, калибровочные коэффициенты можно просто записывать в MSP430AFE2xx во время производства. Это обеспечит точность учета электроэнергии не хуже 3% и в целом снизит расходы на массовый выпуск счетчиков.

Ссылки

Перевод: Антон Юрьев по заказу РадиоЛоцман

Источник

Adblock
detector