Чем отличается электронный счетчик от индукционного? - Лампы энергосберегающие

Устройство и принцип работы индукционного счетчика.

Еще совсем недавно, в каждой квартире, частном доме или гараже можно было увидеть знакомый всем с детства электросчетчик, имеющий алюминиевый вращающийся диск и счетный механизм в виде нескольких цифровых барабанов. Такая конструкция присуща индукционному типу счетчика электроэнергии. Принцип работы этого измерительного прибора основан на взаимодействии электромагнитного поля, которое возникает в катушках счетчика, с подвижным токопроводящим элементом - диском. Одна из катушек однофазного индукционного счетчика подключается параллельно сети переменного тока (обмотка напряжения), а другая последовательно, в цепь между генератором электроэнергии и нагрузкой (обмотка тока). Токи, протекающие по обмоткам прибора, создают переменные магнитные потоки, которые пересекают подвижный диск. Величина этих потоков пропорциональна входному напряжению и потребляемому току. По закону электромагнитной индукции в диске возникают вихревые токи, направленные по следованию вызвавших их магнитных потоков. Взаимодействие вихревых токов и магнитных потоков в диске приводит к возникновению электромеханической силы, которая создает вращающийся момент. В результате этих процессов, полученный вращающийся момент становится пропорционален произведению двух магнитных потоков (обмотки напряжения и обмотки тока) на синус фазового сдвига между ними. Для правильной работы счетчика данного типа необходим фазовый сдвиг между магнитными потоками равный 90°, его получают при помощи разложения магнитного потока обмотки напряжения на две составляющие. Иными словами, подытожив можно сказать, что частота вращения диска индукционного счетчика электроэнергии пропорциональна активной потребляемой мощности, а расход электроэнергии пропорционален количеству оборотов диска. Индикация измеренного значения потребленной электроэнергии происходит при помощи механического отсчетного устройства. Ось отсчетного механизма связывается зубчатой передачей с осью подвижного алюминиевого диска и вращается синхронно с ним.


Устройство и принцип работы электронного счетчика

В 90-е годы на территории постсоветского пространства на смену электросчетчикам индукционного типа стали приходить электронные. Появление такого типа измерительных приборов стало возможным благодаря развитию интегральной электроники, элементы которой стали более доступны и образовали прочную основу для современного высокоточного счетчика. Наиболее простые модели однофазных электронных счетчиков содержат в своем составе специализированные микросхемы, которые выполняют функцию измерения мощности и преобразования ее в частоту (например ADE7755, производства Analog Devices). На борту такой микросхемы находятся два 16-и разрядных сигма-дельта АЦП (аналого-цифровых преобразователя). Ко входу одного из них подают через термостабильный резистивный делитель (или трансформатор напряжения) сигнал сетевого напряжения, а к другому сигнал напряжения, которое возникает при прохождении тока нагрузки через специальный низкоомный шунт (или трансформатор тока). Далее эти два сигнала, уже преобразованные в цифровую форму, перемножаются и подаются на ФНЧ (фильтр низкой частоты) для выделения постоянной составляющей активной мощности. С выхода ФНЧ сигнал поступает на преобразователь мощности в частоту, после которого он уже становится пригодным для подачи непосредственно на электромеханическое отсчетное устройство, или для промежуточной обработки микроконтроллера. Более сложные модели электронных счетчиков имеют в своем составе, кроме информативных семисегментных ЖКИ (жидко-кристаллических индикаторов), еще и дополнительные модули, которые выполняют задачи тарифного учета (тарифный модуль), приема-передачи данных (интерфейсы), управления подключением нагрузки (реле). Наличие в электронном счетчике полупроводниковых устройств (микросхем, индикаторов и т.д.) обусловило наличие в нем встроенного блока питания, который выполняет преобразование переменного напряжения сети в постоянное, определенного уровня для питания внутренней электронной схемы. Многофункциональность такого измерительного устройства позволяет сделать его унифицированным для использования во многих отраслях промышленности и хозяйства, где требуется точный контроль за электроэнергией.