Блок измерительный
Блок измерительный относится к области измерительной техники и предназначен для калибровки и поверки счетчика электрической энергии и входит в состав стенда для поверки счетчиков электрической энергии. Целью заявляемого устройства является расширение функциональных возможностей блока измерительного. Для реализации цели дополнительно введен блок токовых цепей, а так же введены связи позволяющие расширить функциональные возможности блока измерительного. В состав блока измерительного входит блок интерфейса с ПК соединенного с управляющим контроллером, который, соединен с блоком токовых цепей и индикатором, а также с блоком интерфейсов связи со счетчиком, соединенным с поверяемым счетчиком электрической энергии, который соединен с блоком телеметрии. В режиме определения погрешности управляющий контроллер получает через блок интерфейса с ПК частотный сигнал от эталонного счетчика, а через блок телеметрии частоту от поверяемого счетчика электрической энергии. На основе полученной информации, управляющий микроконтроллер вычисляет значение погрешности поверяемого счетчика и отображает ее на индикаторе. В режиме калибровки управляющий микроконтроллер отправляет через блок интерфейсов для связи со счетчиком калибровочные коэффициенты во внутреннюю память поверяемого счетчика электрической энергии. Режим управления токовыми цепями стенда осуществляется по команде, через блок интерфейса связи с ПК на управляющий контроллер для последующей передачи управляющих сигналов в блок управления токовыми цепями. Функция поиска разрыва в токовых цепях выполняется путем передачи через блок интерфейса связи с ПК команды управляющему микроконтроллеру, для отключения основной токовой цепи, через блок управления токовыми цепями и подключения дополнительной токовой цепи, с контролем наличия тока отдельно в каждой из фаз для каждого счетчика электрической энергии. Контроль наличия тока при поиске разрыва выполняет управляющий микроконтроллер с последующей передачей результата на ПК через блок интерфейса связи с ПК и отображением на индикаторе. Функция управления светофором осуществляется через блок интерфейса связи с ПК на управляющий контроллер для последующей передачи управляющих сигналов блоку управления токовыми цепями, светофором и вывода сигнала на индикатор.
Заявляемая полезная модель относится к области измерительной техники и предназначена для калибровки и поверки счетчика электрической энергии. Блок измерительный входит в состав стенда для поверки счетчиков электрической энергии.
В настоящее время известны аналогичные устройства, осуществляющие функции поверки по импульсному входу, интерфейсу связи со счетчиком и отображением результатов на индикаторе в таких установках как: Энергомера СУ001 ТУ 4222-03 6-46146329-2003 [1], CLOU CL3000 фирмы Shenzhen Clou Electronics Corporation LTD, Китай [2], вычислитель погрешности SM400+МТБ, Швейцария [3].
Аналоги включают такие узлы как: индикатор, управляющий микроконтроллер, блок телеметрии, блок интерфейса связи с ПК, блок интерфейсов связи со счетчиком. Аналоги позволяют осуществлять поверку счетчиков электрической энергии путем подключения к блоку телеметрии и блоку интерфейсов связи со счетчиком.
Недостатки аналогов заключаются в том, что они предназначены только для поверки счетчиков электрической энергии посредством блока телеметрии, блока интерфейса связи со счетчиком. Отсутствует возможность управления токовыми цепями и возможность определения места разрыва токовой цепи, сигнализации режимов работы стенда и других функций.
Ближайшим из аналогов - прототипом является вычислитель погрешности [3]. Вычислитель погрешности содержит индикатор, управляющий микроконтроллер, блок импульсных входов для подключения телеметрии счетчика электрической энергии, блок интерфейса связи с ПК, блок интерфейсов для подключения счетчика электрической энергии. Вычислитель погрешности «SMM400+» позволяет осуществлять поверку одного счетчика электрической энергии путем подключения его к входам телеметрии и интерфейсным разъемам.
Целью заявляемого устройства является расширение функциональных возможностей блока измерительного.
Для достижения указанной цели, в совокупности с общеизвестными признаками вводятся дополнительные функции такие как: функция управления токовым реле стенда, поиск разрыва токовых цепей, управление светофором и функция калибровки счетчика.
Общие признаки с, прототипом являются наличие индикатора, управляющего микроконтроллера, блока телеметрии, блока интерфейса для подключения ПК, блока интерфейса связи со счетчиком электрической энергии.
Отличительные признаки заключаются в том, что дополнительно введен блок токовых цепей, а так же введены связи позволяющие расширить функциональные возможности блока измерительного, дополнительно введен признак с возможностью калибровки счетчиков электрической энергии.
На фигуре 1 изображена структурная схема заявляемого устройства. Блок интерфейса с ПК 1, соединен с управляющим контроллером 2, который, соединен с блоком токовых цепей 3 и индикатором 4, а также с блоком интерфейсов связи со счетчиком 5, соединенным с поверяемым счетчиком электрической энергии, который соединен с блоком телеметрии 6.
Работа устройства осуществляется в нескольких режимах. В режиме определения погрешности управляющий контроллер 2 получает через блок интерфейса с ПК 1 частотный сигнал от эталонного счетчика, а через блок телеметрии 6 частоту от поверяемого счетчика электрической энергии. На основе полученной информации, управляющий микроконтроллер 2 вычисляет значение погрешности поверяемого счетчика электрической энергии и отображает ее па индикаторе 4. В режиме калибровки управляющий микроконтроллер 2 отправляет через блок интерфейсов для связи со счетчиком 5 калибровочные коэффициенты во внутреннюю память поверяемого счетчика. Режим управления токовыми цепями стенда осуществляется по команде, через блок интерфейса связи с ПК 1 на управляющий контроллер 2 для последующей передачи управляющих сигналов в блок управления токовыми цепями 3. Функция поиска разрыва в токовых цепях выполняется путем передачи через блок интерфейса связи с ПК 1 команды управляющему микроконтроллеру 2, для отключения основной токовой цепи, через блок управления токовыми цепями 3 и подключения дополнительной токовой цепи, с контролем наличия тока отдельно в каждой из фаз для каждого счетчика электрической энергии. Контроль наличия тока при поиске разрыва выполняет управляющий микроконтроллер 2 с последующей передачей результата на ПК через блок интерфейса связи с ПК 1 и отображением на индикаторе 4. Функция управления светофором осуществляется через блок интерфейса связи с ПК 1 на управляющий контроллер 2 для последующей передачи управляющих сигналов блоку управления токовыми цепями 3, светофором и вывода сигнала на индикатор 4.
Устройство промышленно применимо и может быть реализовано при помощи следующих электронных компонентов: в качестве управляющего микроконтроллера может быть выбран любой микроконтроллер с необходимым и достаточным количеством внешних линий и производительностью 8 MIPS. Индикатор может быть семисегментным. Блок интерфейса связи с ПК может быть построен с использованием интегрального преобразователя последовательного интерфейса RS-422 на микросхеме MAX3080CSD. Блок управления токовыми цепями может быть построен на основе изолирующих преобразователей: оптроны, цифровые изоляторы (PC-817, SFH-6156, ADUM 1200, ADUM 1201).
Технический результат достигается за счет введения блока токовых цепей, что позволяет выполнять функции, в совокупности с общеизвестными такие как: управление токовыми цепями стенда, поиск разрыва токовых цепей и управление светофором, а так же введена функция калибровки счетчиков электрической энергии.
Источники информации:
1. Установка СУ001 ЗАО «Энергомера» www.energomera.ru.
2. Установка для поверки счетчиков CL3000 фирмы Shenzhen Clou Electronics Corporation LTD www.szclou.com.
3. Вычислитель погрешности SM400+фирмы МТБ www.meter-test.ru.
Блок измерительный предназначен для поверки счетчиков электрической энергии, содержащий индикатор, управляющий микроконтроллер, блок телеметрии, блок интерфейса для подключения ПК, блок интерфейса связи со счетчиком электрической энергии, отличающийся тем, что дополнительно введен блок токовых цепей, позволяющий выполнять управление токовым реле стенда, поиск разрыва токовых цепей, управление светофором и калибровку счетчиков электрической энергии.
