Специально разработанный для счётчика Альфа микроконтроллер ведёт весь процесс измерения и обработки данных в цифровой форме, что позволяет

сохранять заданную точность измерения во всём диапазоне рабочих температур от - 40°С до + 60°С при максимальной и минимальной нагрузках.

Микропроцессорное исполнение счетчика Альфа делает его программируемым, что позволяет использовать счетчик с широким набором разнообразных функций. Программирование счётчиков Альфа осуществляется программным пакетом поставляемым по требованию заказчика.

Рассмотрим принцип работы СБИС. СБИС измерения содержит программируемый цифровой сигнальный процессор с тремя встроенными аналого-цифровыми преобразователями (АЦП).

Входные сигналы напряжения обрабатываются одним из А/Ц преобразователей, а входные сигналы тока обрабатываются вторым А/Ц преобразователем. Третий А/Ц преобразователь используется для выборки входного сигнала нуля напряжения и тока. Измерение нуля напряжения и тока увеличивает точность измерений при малых сигналах.

Импульсы, количество которых пропорционально измеренной энергии, с частотных выходов СБИС поступают на высокопроизводительный микроконтроллер. Микроконтроллер осуществляет функции контроля, передачи, приёма и отображения данных в счётчике Альфа.

Для счёта времени календаря используется кварцевый генератор. Время в счётчике может автоматически корректироваться во время считывания информации при помощи компьютера.

Во время перерывов в подаче питания все ключевые данные счетчика и данные о его конфигурации хранятся в неразрушаемой памяти ПЗУ микроконтроллера. Данные многотарифного режима хранятся в ОЗУ микроконтроллера и в ОЗУ дополнительной платы А+ до тех пор, пока на счетчик поступает питание.

В период отключения основного питания, литиевая батарея (если она предусмотрена модификацией счётчика) обеспечивает питание генератора

импульсов 32768 Гц, поддерживающего работу внутреннего календаря для сохранения правильного счёта времени.

Параллельно батарее через блокирующий диод включен суперконденсатор. Первоначально энергия при перерывах в подаче питания поступает от суперконденсатора, который имеет достаточную ёмкость для поддержки работы памяти и календаря в течение нескольких часов.

После разрядки конденсатора батарея обеспечивает подачу питания для хранения данных в течение длительного срока до 2-3 лет в зависимости от температуры окружающей среды.

Конструкция счётчиков Альфа

Счётчик Альфа состоит из трёх основных блоков: корпуса, электронного блока и шасси.

Измерительные датчики напряжения и тока, основная электронная плата с микропроцессорной схемой измерения и быстродействующий микроконтроллер располагаются в корпусе и электронном блоке. Измеряемые величины и другие требуемые данные отображаются на дисплее счётчика, выполненного на жидких кристаллах.

Счётчик Альфа отличается по своему внешнему виду от других счётчиков.

Стабилизированный ультрафиолетом серый поликарбонатный корпус

обеспечивает защиту от старения и предохраняет от ударов и механических

повреждений.

Прозрачное окошко вварено с помощью ультразвука в лицевую поверхность крышки. Окошко покрыто твердым и устойчивым к износу покрытием. Сквозь окошко чётко видны данные измерений на дисплее счётчика.

Один и тот же корпус подходит ко всем типам счётчиков Альфа, что сокращает количество комплектующих деталей, упрощает сборку и последующую эксплуатацию счётчиков разных типов.

Модуль шасси включает основание, датчики тока, шины тока и напряжения,

соединительные кабели цепей тока и напряжения с основной электронной

платой.

Шасси счетчика состоит из высокопрочного литого основания, изготовленного из поликарбонатного пластика. К шасси крепится клеммная колодка для подключения к силовым цепям тока и напряжения.

Для счетчиков прямого включения на верхней части клемника ставятся перемычки, соединяющие соответствующие фазы тока и напряжения.

В отличии от других счётчиков в счётчике Альфа реализовано большое расстояние (не миллиметры, а сантиметры) между токопроводами фаз А, В и С, что позволяет повысить надёжность и точность работы счётчика при больших нагрузках.

К разъёмам шасси подключены также соединительные кабели для связи счётчика с различными устройствами сбора данных по цифровым или импульсным каналам.

В зависимости от установки счётчиков Альфа в трёх или четырёхпроводных линиях, производятся двух- и трёх- элементные счётчики Альфа.

Электронный блок счётчика содержит в себе:

- основную электронную плату, осуществляющую функции измерения и регистрации;

- дисплей счётчика на жидких кристаллах для отображения измеряемых величин и других требуемых данных;

- элементы оптического порта;

- съёмный щиток (шильдик) с обозначением типа счетчика;

- переключатели режимов работы дисплея.

В корпус счётчика встраиваются дополнительные электронные платы, которые значительно расширяют функциональные возможности счётчика. Дополнительные платы подключаются к основной плате счётчика и друг к другу с помощью контактных разъемов.

На дисплее счётчика высотой 25 мм, поочерёдно с длительностью от 1 до 15 секунд отображаются измеряемые параметры.

Последовательность и длительность отображаемых параметров определяются с помощью программного обеспечения. Можно запрограммировать для вывода на дисплей до 64 различных параметров.

ЖКИ функционирует и позволяет осуществлять считывание данных в температурных пределах до -40°С. ЖКИ может храниться без повреждения при температурах до -55°С.

На дисплее счётчика отображаются следующие параметры:

1. Величины измеряемых параметров.

ЖКИ показывает на шести разрядах цифровые значения измеряемых

величин.

2. Цифровой идентификатор.

Три меньшие цифры идентифицируют номера отображаемых параметров.

3. Буквенная зона идентификаторов.

Используется в дополнение к цифровым идентификаторам для

пояснения отображаемых значений.

Например:

АВСВ - буквы указывают на тарифные зоны; СИМ - суммарное значение максимальной мощности; - мощность или энергия в следующих единицах;

РКЕУ - данные за предыдущий расчетный период, или данные

предыдущего сезона и т.п.

Эти идентификаторы могут быть представлены в различных комбинациях для указания какого-либо конкретного отображаемого значения,

МАХ 1<Л - значение максимальной мощности в киловаттах.

4. Индикаторы напряжений.

Три индикатора, показывающие наличие напряжения фаз (А, В, С), отображаются на ЖКИ в виде трех отдельных окружностей с буквенными обозначениями внутри.

Каждая окружность постоянно светится при наличии напряжения. Если напряжение отсутствует, то индикатор фазы мигает, указывая на возникшую неисправность.

5. Индикаторы направления потока энергии.

Шесть оптических индикаторов указывают направление активной (верхний ряд) и реактивной или полной энергии (нижний ряд), в зависимости от модификации счетчика.

Правая стрелка мигает, когда энергия потребляется из сети. Левая стрелка мигает, когда энергия выдается в сеть (указывая обратный поток энергии).

Стрелки индикаторов мигают с частотой, пропорциональной приложенной нагрузке.

6. Индикатор конца интервала (ЕО1).

Индикатор конца интервала используется для сигнализации об окончании интервала усреднения при измерении мощности. Индикация конца времени интервала ЕО1 возникает за 10 секунд до окончания интервала усреднения, и с окончанием этого интервала индикация ЕО1 исчезает.

Дисплей может быть запрограммирован для работы в двух режимах: нормальном и вспомогательном.

Нормальный режим работы. Счетчик всегда работает в нормальном режиме до тех пор, пока не будут нажаты кнопки АBТ или ТЕSТ, или пока не будет обнаружена ошибка в работе узлов счетчика. В этом режиме на дисплее отображаются минимальные данные, используемые для коммерческих расчетов, такие как:

- суммарное и по тарифным зонам потребление активной (кВт-ч) и реактивной (квар-ч) энергии;

- время и дата потребления максимальной мощности (кВт) по отдельным тарифным зонам;

- текущее время и дата и т.д.

Вспомогательный режим (АBТ). Этот режим устанавливается после нажатия кнопки АЬТ. Обычно применяется для отображения данных, не используемых для коммерческих расчетов, таких как:

- количество сбросов показаний счётчика;

- дата последнего считывания;

- дата перепрограммирования;

- время, дата и количество перерывов в подаче питания;

- значения энергии и мощности за предыдущий период учёта и т.д. По истечении одного полного цикла вспомогательного режима счетчик автоматически возвращается к нормальному режиму работы.

Режим тестирования (ТЕSТ). Используется обычно для поверки счетчика.

Режим ошибки. Если счетчик обнаруживает условие, которое влияет на его работу или на сохранность накопленных данных, то он автоматически переключается в режим ошибки.

Сигналы ошибок и предупреждений отображаются как сообщения Егг и Р с соответствующими кодовыми обозначениями, указывающими на характер ошибки.

с, . . '