1.1. Состав и схемотехника.
1.1.1 Счетчик Меркурий 230 представляет собой техническое решение, обеспечивающее реализацию задач коммерческого учета электроэнергии (с возможностью использования в АСКУЭ) и обладает следующими отличительными особенностями:
- расширенный диапазон рабочих температур;
- технологический запас по классу точности;
- различные типы интерфейса и импульсные выходы позволяют использовать счетчики как автономно, так и в системе АСКУЭ;
- малое собственное энергопотребление;
- два режима индикации (съема информации) с ЖКИ - ручной и автоматический;
- единственный счетчик в России позволяющий предотвратить возможность хищения электроэнергии при нарушении фазировки подключения токовых цепей однонаправленных счетчиков.
- счетчики разработаны с учетом достижений современной технологии и максимально адаптированы для массового применения.
1.1.2 Конструктивно счётчик состоит из следующих узлов (рис.1):
- корпуса;
- контактной колодки;
- защитной крышки контактной колодки;
- устройства управления, измерения и индикации.
Рис. 1.
Устройство управления, измерения и индикации (далее УУИИ) вместе с контактной колодкой устанавливается в основании корпуса.
Кнопки управления индикацией устанавливаются в крышке корпуса и связываются с УУИИ механически.
1.1.2.1 В качестве датчиков тока в счётчике используются токовые трансформаторы.
В качестве датчиков напряжения используются резистивные делители.
Сигналы с датчиков тока и напряжения поступают на соответствующие входы аналого-цифрового преобразователя (АЦП) микропроцессора.
1.1.2.2 АЦП микропроцессора производит преобразование сигналов, поступающих от датчиков тока и напряжения в цифровые коды, пропорциональные току и напряжению.
Микропроцессор, перемножая цифровые коды, получает величину, пропорциональную мгновенной активной мощности. Интегрирование мощности во времени даёт информацию о величине активной энергии. Используя соответствующие алгоритмы, счетчиком также производится расчет всех требуемых параметров.
1.1.2.3 Микропроцессор (МК) управляет всеми узлами счётчика и реализует измерительные алгоритмы в соответствии со специализированной программой, помещенной во внутреннюю память программ. Управление узлами счётчика производится через программные интерфейсы, реализованные на портах ввода/вывода МК:
- 2-х проводный UART интерфейс для связи с внешним устройством;
- 5-х проводный SPI интерфейс для связи с энергонезависимой памятью;
- 3-х проводный I2C интерфейс для связи с энергонезависимой памятью;
- 3-х проводный интерфейс для связи с драйвером ЖКИ.
МК устанавливает текущую тарифную зону в зависимости от команды поступающей по интерфейсу или от таймера, формирует импульсы телеметрии, ведет учёт энергии по включенному тарифу, обрабатывает команды, поступившие по интерфейсу, и при необходимости формирует ответ. Кроме данных об учтённой электроэнергии, в энергонезависимой памяти хранятся калибровочные коэффициенты, серийный номер, версия программного обеспечения счётчика т.д. Калибровочные коэффициенты заносятся в память на предприятии-изготовителе и защищаются удалением перемычки разрешения записи. Изменение калибровочных коэффициентов на стадии эксплуатации счётчика возможно только посла вскрытия счётчика и установки технологической перемычки.
МК синхронизирован внешним кварцевым резонатором, работающим на частоте 6000 кГц.
МК управляет работой драйвера ЖКИ по 3-х проводному последовательному интерфейсу с целью отображения измеренных данных. Режим индикации может изменяться посредством кнопок управления индикацией.
1.1.2.4 Драйвер ЖКИ имеет встроенный последовательный интерфейс для связи с устройством управления и память хранения информации сегментов. Устройство управления по последовательному интерфейсу записывает нужную для индикации информацию в память драйвера, а драйвер осуществляет динамическую выдачу информации, помещенную в его память, на соответствующие сегменты ЖКИ.
1.1.2.5 Блок оптронных развязок выполнен на оптопарах светодиод-фототранзистор и предназначен для обеспечения гальванической развязки внутренних и внешних цепей счётчика.
Через блок оптронных развязок проходят сигналы интерфейса и телеметрические импульсы (импульсные выходы счётчика).
1.1.2.6 Энергонезависимое запоминающее устройство.
В состав УУИИ входит микросхема энергонезависимой памяти (FRAM). Микросхема предназначена для периодического сохранения данных МК. В случае возникновения аварийного режима ("зависание" МК) МК восстанавливает данные из FRAM.
В случае, если счетчик ведет учет средних мощностей на заданном периоде интегрирования, массив данных мощностей хранится в другой микросхеме энергонезависимой памяти (ЕЕПРОМ).
1.1.2.7 Блок питания вырабатывает напряжения, необходимые для работы УУИИ. Все узы и блоки счетчика выполнены на современной элементной базе и имеют микромощное потребление, благодаря чему стало возможно построение блока питания счетчика по конденсаторной схеме. В отличии от импульсных и трансформаторных блоков питания, данный отличается более высокой надежностью и более низкой стоимостью.
1.1.2.8 Устройство отображения информации.
Устройство отображения информации выполнено на основе специализированного ЖКИ. В настоя время счетчики комплектуются ЖКИ, рассчитанными на функционирование при температурах до -40 град.С.
|