Счетчик энергии постоянного тока

[komora2]

После применения Вашей схемы счетчик еще не калиброван. Считает примерно в 4 раза больше(калибровка на моей схеме). Это закономерно
так как увеличен измеряемый ток и напряжение в 2 раза. G0=G1=S0=SCF=
5v S1=0v.

[mikaleus]

Да при такой установке:
G0=G1=1 устанавливает максимальное напряжение на токовом входе 30 мВ.
SCF=1 S1=0 S0=1 устанавливает частоту на выходе CF в 64 раза выше, чем F1, F2 (datasheet) проверил "отходы производства". Так действительно происходит (правда тренировался "на кошечках" - счётчиках переменного напряжения)...
Напишите, меняли ли Вы резисторы по входу напряжения? Так как там очень большой номинал стоит около 1МОм. Просто если буду знать номиналы резисторов, то смогу рассчитать постоянную счётчика.

[komora2]

Частота на высоко-
частотном выходе CF (постоянная счетчика)
выбирается с помощью логического входа SCF.
Существует два возможных варианта: 64·F1
(6400 импульсов/кВт·ч) или 32·F1
(3200 импульсов/кВт·ч). В данной конструкции
выбран вариант 3200 импульсов/кВт·ч путем
подачи на вход SCF напряжения логического
нуля. (an-559R) Постоянную счетчика считать не нужно.
Она задается программно или аппаратно подачей напряжения на
вывод SCF. Понял где собака зарыта. Сделал для себя открытие.
Оказывается, при поступлении одного импульса на эл. мех. счетчик
считает 0,5вт. Два-1вт. 32 на 2= 64.Теперь все сходится. Та схема
выложенная ранее считает в два раза больше,нужно корректировать.

[mikaleus]

Постоянная счётчика выбирается не просто выбором SCF, а прежде всего резисторами.
Если Вы не изменяли входные резисторы, то постоянная действительно 3200 имп./кВт (как и написано на морде счётчика). НО ДЛЯ получения приемлемого значения точности лучше константу увеличить, уменьшив резисторы до таких значений, чтобы работать при номинальном напряжении при половине максимального напряжения, или, например, выбрать максимальное значение напряжения и установить резистор, соответствующий значению 0,9 максимального значения.

[komora2]

Насчет резисторов с Вами не согласен. Может мы говорим о разных вещах.
При SCF=0v 16имп. на вых.CF соответствуют 1имп. на вых.F1 F2
При SCF=5v 32имп. на вых.CF соответствуют 1имп. на вых.F1 F2

[mikaleus]

Для этой микросхемы характерный режим:
SCF| S1| S0| CF/F1 |
---+---+---+-------+
1 | 0 | 0 | 128 |
0 | 0 | 0 | 64 |
1 | 0 | 1 | 64 |
0 | 0 | 1 | 32 |
1 | 1 | 0 | 32 |
0 | 1 | 0 | 16 |
1 | 1 | 1 | 16 |
0 | 1 | 1 | 2048 |
В последнем случае отключается режим отсекания самохода
Самоход отсекается на уровне 0,014% от максимального значения частоты.

[komora2]

Все правильно. Но я же говорю о частном случае,когда на
SCF=1, S1=0, S0=1. Но как не крути постоянная счетчика
может быть 3200им. или 6400им.квт/час, но разве что кратная 10.
В противном случае считать будет не правильно. А калибровка
для того и существует что бы добиться этой самой постоянной
счетчика. Если не прав то поправьте.

[mikaleus]

Вы не совсем меня правильно поняли. Постоянная счётчика есть величина расчётная. Обычно, при использовании механического счётного механизма, который формирует один шаг за "комплект импульсов" F1, F2 (двухфазное формирование), рассчитывают таким образом, чтобы было кратно 100 (количество шагов, чтобы обернуть полностью младший разряд). Может быть 100, 200, 400, 500, 1000 - разные есть механизмы. Кроме шагового двигателя,определяется и количество зубцов в передаче.
Вообще, расчёт постоянной счётчика делается таким образом:
так как ОНА ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ СЧЁТНЫМ МЕХАНИЗМОМ и реально возможными значениями напряжения и тока, и, при этом, единственно возможным вариантом калибровки счётчика есть регулировка резистором в канале напряжения, то задача сводится к расчёту минимального и максимального значения резистора. Регулировка резистора делается обычно двумя способами:
- последовательно соединённые постоянный и подстроечный резисторы;
- последовательно соединённые резисторы с максимально возможным значением сопротивления, с частью резисторов, которые замыкаются перемычками.
Рассмотрим как определить резисторы для установки заданной постоянной счётчика 100 имп/кВт*ч на примере счётчика переменного тока.
1) определяем максимальную мощность
Uвх=220*1,2=264V, Imax=60A при этом Рmax=15840W=15.84kW. За один час ИМС должна выдать N=15.84*100=1584 имп./час.
2) определяем максимальную частоту. Частота 1584 имп./час / 3600 сек/час = 0,44 Гц
3) определяем напряжение на шунте. Rш=0,35 мОм, тогда при токе в 60 А (предположим среднеквадратичное значение) Uш= 21 мВ.
4) Для ADE7755 выходная частота связана с входными параметрами:
f = 8,06*V1*V2*G*(Fx/2^s)/Vref^2. (1)
где
V1 - среднеквадратичное напряжение в В на первом канале (тока)
V2 - среднеквадратичное напряжение в В на втором канале (напряжения)
G - коэффициент усиления в канале тока (1, 2, 8, 16), для шунтовых счётчиков обычно G=16
Fx - частота кварца, Ns - сте5пень коэффициента деления, определяемая выводами S1, S0: 00 s=21; 01 s=20; 10 s=19; 11 s=18
Vref - опорное напряжение 2,5 В (имеет разброс +- 8%)
5) Определим необходимое значение резистора в канале напряжения:
Из (1) следует:
V2 = (fmax*Vref^2)/(8,06*V1*G*(Fx/2^s)) (2)
при Vref max - V2 max, Vref min - V2 min.
fmax - величина уже посчитанная нами. Рассчитаем номинальное значение для Ваших значений S1, S0 = 10, s=19, Fx= 3,579 МГц:
V2 = (0,44*2,5^2)/(8,06*0,021*16*(3,579*10^6/2^19)) = 2,75/(2,70816*(6,8264))= 2,75/18,487 = 0,14875 V. Приблизительно 149 мВ.
Так как нижний резистор 1 кОм при напряжении 264 В резистор 1774,75 кОм. Минимальное значение с учётом -8%, с учётом 1% точности резисторов, следует делать +-20% от номинала, т.е. 1775 кОм центр 1420 кОм минимум 2130 максимум. 1420 кОм формируем постоянными резисторами, 710 кОм формируем резисторами таким образом, чтобы можно было установить погрешность до 0,25%. Конкретные номиналы - нужно считать.

Из всего выше написанного можно сказать, что при такой константе неиспользуется более половины диапазона напряжения (реально значения 1/3 от максимального значения). Можно сказать, что механизм имеет более высокую константу. Можно наоборот по значению резисторов просчитать постоянную счётчика.

[komora2]

Очень полезная информация. Добыл новый шунт,вместо пропиленного и от
слов к делу. Приступаем к калибровке. Постоянная счетчика 64 имп.1вт.
Для калибровки использую секундомер и эл.мех. счетчик 1имп. изменяет показания на еденицу. Подключаем к выходу CF.Переодичность следования
импульсов расчитуем так 3600/64/Pнагрузки вт =t сек=tсекундомера/кол-во имп. посчитанное подключенным счетчиком. Изменением сопротивления в верхнем плече делителя канала напряжения добиваемся
чтобы t расчетное совпадало с t измеренное секундомером. Чем больше время измерения тем больше точность.
Параметры схемы.
счетчик DC 10-16v Imax=60a Rшунта=320мкрОм Uоп=2,48v R в верхнем плече 97ком. Уст-ки ADE 7755 G0=G1=S0=SCF=5v S0=0v
Может что-то забыл.

[mikaleus]

Шунт не пилить!!! В месте, где будет пропил - будет локальный перегрев. При перегрузках может лопнуть в этом месте.
Уточнение: механизм при 100 импульсах изменяется на 1 отсчётного разряда (не плавный, а первый после мальтийского механизма разряд).
Возможно переключение состояния S0, S1, SCF? Если будет удобно, возможно ли поменять кварц? (Например, при уменьшении частоты уменьшается потребляемый ток).
Попробую подобрать удобоваримые значения резистора по напряжению...