Sayaç

Enerji hesabı yapabilmek için yükten çekilen akımı ve gerilimi bilmek gerekir. Gerilim doğrudan elde edildiği için akımın ölçülmesi gerekir. Akım ölçmek için çeşitli yöntemler mevcuttur. Düşük dirençli seri bağlantı Akım transformatörü Hall efekt algılayıcılar Rogowski bobini
Analog Yöntemle Güç Ölçümü
	Günümüzde sayısal yöntem ile güç ölçümü tercih edilmektedir. Bu durumda öncelikle akım ve gerilim yeterli doğrulukla sayısallaştırılır. Bunun için analog/sayısal dönüştürücüler kullanılır. Sayısal Yöntemle Güç Ölçümü ADC ler içinde en uygun çözüm yüksek SNR oranlarından sigma-delta dönüştürücülerdir. Çarpım sonucu öncelikle bir LPF den geçirilmelidir ki aktif güç bulunsun.

Tipik otomatik okumalı bir elektrik sayacı yapısı	DSP ile hesap yapan otomatik okumalı bir elektrik sayacı yapısı

STPM1x Aktif Güç ölçümü için uygulamaya özel tümdevre

STPM1x güç hatlarında verimli olarak aktif enerji ölçümü yapmak üzere tasarlanmış karma bir tümdevredir.
Nominal akımın %0.5 den %1000e kadar olan yük aralığında %0.1 hatayla ölçüm yapan analog ve sayısal kısımlar içeren karma bir tümdevre
Desteklenen sensörler: Rogowski, Akım Transformatörü, Shunt
DSP birimi: Aktif enerjiyi hesaplar.
Esneklik: 56 konfigürasyon biti geçici veya kalıcı olarak set edilebilir.
Veriyi okuma ve yazma için SPI arayüz, darbe çıkış, step motor sürücü
Hırsızlık algılama için iki akım kanalı mevcut

http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/10853.htm

Genel Bakış

www.st.com/metering
www.stmcu.com
http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/9324.htm
http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/7313.htm
http://www.st.com/stonline/products/literature/an/9475.htm
http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/8951.htm
http://www.st.com/stonline/products/families/memories/ eeprom/index.htm

STPM01
STPM01 Akım transformatörü, Rogowski ve/veya Shunt ilkesini kullanarak güç hatlarındaki aktif enerjiyi verimli bir şekilde ölçen uygulamaya özel bir entegredir. Bu tümdevre, tek faz enerji ölçebildiği gibi mikroişlemci tabanlı tek veya üç fazlı enerji ölçüm için çevre birim olarak kullanılabilir. Aygıt analog ve sayısal kısımdan oluşur. İçinde uyuglamaya özel DSP eklenmiştir.

– Analog Kısım iki ön kuvvetlendirici ve 1.dereceden ΔΣ AD dönüştürücü, Band-gap referans gerilimi, iki Low-Drop gerilim regülatörü ve DC tamponlardan oluşur.
– Sayısal Kısım sistem kontrol, saat üreteci, DSP ve SPI ara yüz içerir.
– 56-bit OTP blok, SPI ile kontrol edilir.
Analog kısmın ΔΣ çıkış işaret çiftinden DSP aktif, reaktif ve görünen gücü, gerilim ve akımın RMS değerlerini ve hattın frekans değerini hesaplar. Hesaplamaların sonucu SPI iletişimi yoluyla elde edilebilir.

Ölçümde Gereksinimler

Dolandırıcılığı ve hırsızlığı en aza indirmek
Güç olmadığında dahi 10 yıl saat çalışması
Saat doğruluğu: 5ppm @25C
Güç kesildiğinde kritik verinin tutulması
Optimum maliyetle endüstriyel hale getirme kolaylığı
Nem ve sıcaklığın getirdiği zor koşullara dayanıklılı
Çoklu tarife

http://mcu.st.com/devicedocs-ST7LITE29F2-15.html

ST ÇÖZÜMLERİ
ST7FLite2x düşük maliyetli mikroişlemci ile

Güç kesildiğinde dahi hırsızlığa karşı koruma ve zaman damgası

Çok düşük RTC akımı ve uyku modu (küçük pil kullanımına izin verir)

Yazılımla kalibrasyon

Integrated Switch Over and PFI/PFO

Gömülü kristal

Tamamen mühürlenmiş SnapHat kılıf

Alarm

Önerilen ST Ürünleri: STPMxx, ST7, uPSD, STR7, STLite2x, M41(S)Txx, ST7SCR, ST80x4, M95xx, M24xx, ST485xx, ST7538, ST7540, ST202, ST232x

Elektronik akışkan sayaçları (su, gaz vs.) için 16-bit RISC mimarili ultra-düşük-güç tüketimli mikrodenetleyiciler

MSP430FW423 (8KB Flash, 256B RAM)
MSP430FW425 (16KB Flash, 512B RAM)
MSP430FW427 (32KB Flash, 1024B RAM)

LC Sensör Prensibi

Sensör olarak bir rezonant LC devresi kullanılır.

Rezonans devresi elektronik olarak uyarılır.

Bu sönümlü bi osilasyona sebep olur.

Osilasyonun sönüm zamanı bobinlerin yarısı metal kaplı plaka üzerindeki yerine bağlıdır.

Bobinlerdeki osilasyon izlenerek ve analiz edilerek dönüşle ilgili bilgiler çıkarılabilir.

Ölçüm prensibi:

Rezonant LC sensörün uyarılması
Sönüm oranının hesaplanması
Ölçüm sonuçlarının analizi

Adımlar:

Uyarım için rezonans devresine “L” seviyesinde bir sinyal uygulanır.

Akım seri yerleştirilmiş Rlim direnci tarafından sınırlanır.

Uyarımdan sonra pin “Hi-Z” sinyal seviyesine çekilerek LC devresi osilasyona bırakılır.

Tanımlanan bir genliğin üzerindeki osilasyon sinyal seviyesi entegre tarafından kırpılır.

10-bit DAC eşik Vref seviyesini tanımlar.

Tanımlı bir t gate zamanı süresince karşılaştırıcının çıkışı kontrol edilir.

Bobin metal yüzey üzerinde değilse darbe sinyalleri gözlenir. Darbe gözlenmiyorsa bobin metal üzerinde demektir.

Bobinin konumu dijital bir sinyale çevrilmiş olur.

http://focus.ti.com/mcu/docs/mcuprodoverview.tsp?sectionId=95&tabId=140&familyId=342

Dijital elektrik sayaçları için 16-bit RISC mimarili ultra-düşük-güç tüketimli mikrodenetleyiciler MSP430FE423 (8KB Flash, 256B RAM) MSP430FE425 (16KB Flash, 512B RAM) MSP430FE427 (32KB Flash, 1024B RAM)
• Analog-Dijital (Mixed-signal) SoC (System on Chip), toplam çözümde 5/1 oranında tasarruf • Etkileyici fiyat/performans oranı • Düşük besleme voltajı (3V)

ESP430CE1 Bloğu:

Ölçülebilen değerler:

Aktif, reaktif, görünür güç
Yazılımla programlanabilen ölçüm başlangıç akımı
Durum
Dalga şekli örnekleri
Güç faktörü
DC eliminasyon
Periyot
RMS, tepe değerler (Akım/Gerilim)
Sıcaklık
Hat devir (line cycle) sayıcı
Otomatik voltaj düşüm algılayıcı – seviye yazılımla belirlenir
Monofaze veya 2-tel ölçümlerde sayaca izinsiz müdahaleyi algılama

MSP430FE42x’li elektrik sayaçları için düşük maliyetli güç katı çözüm önerisi:

Ultra-düşük-güç tüketimli MSP430FE42x serisi mikro denetleyiciler tam enerji ölçümü için sadece 4mA in altında bir akıma ihtiyaç duyar

Entegre beslemesi için güç transformatörlerine gerek yoktur.
Kapasitör sınırlamasının kullanıldığı bu metod bir LDO eklemesiyle güç dizaynınızı tamamlamanıza olanak sağlar.

http://focus.ti.com/mcu/docs/mcuprodoverview.tsp?sectionId=95&tabId=140&familyId=342