Подключение старого образца счетчика


Схема подключение электросчетчика пошаговая фото инструкция



Очень многие считают, что подключение электросчетчика, очень сложная и не простая задача, которая под силу только грамотному, квалифицированному специалисту электрику. На самом деле, все до смешного легко и просто, особенно, если под рукой имеется подробная схема подключения электросчетчика, с пошаговыми фотографиями и комментариями профессионала. В данной статье, изложена именно такая инструкция, в которой детальнейшим образом описана схема подключения электросчетчика. Воспользовавшись ей, самостоятельное подключение не составит для вас никаких трудностей.

Существуют счетчики различного исполнения:



  • механические и электронные
  • одно тарифные и двух тарифные
  • прямого включения и вторичного (вторичный счетчик подключается в основном в силовых шкафах и щитах, например, на вводе в многоэтажный дом, на подстанциях, там где протекают очень большие токи, он присоединяется к цепи через трансформаторы тока), в быту применяются только счетчики прямого включения

Один из вариантов корпусов для счетчика

Подготовительные работы

Перед тем, как подключить счетчик электроэнергии, необходимо провести подготовительные работы. Установить бокс, в котором будет монтироваться все оборудование.


Большая часть современных счетчиков является модульными. Это значит, что их установка производиться на специальную монтажную рейку, что существенно облегчает и упрощает процесс монтажа. Так же, модульными являются и бытовые серии защитного оборудования, сюда относятся:

  • автоматические выключатели
  • УЗО (устройства защитного отключения)
  • дифференциальные автоматы
  • различные переходные клеммы и нулевые шины
  • ограничители напряжения
  • индикаторы напряжения

Они устанавливаются в специальные боксы, изготовленные из специальной негорючей пластмассы. Эти боксы, могут быть навесными и встраиваемые, иметь различные размеры, которые зависят от количества установочных мест внутри щита.

Подключение счетчика: правила и основные требования

Точно все требования прописаны в ПУЭ, а основные правила такие:



  • Устанавливаться должен с защитой от воздействия погодных условий. Традиционно монтируются в специальные боксы (короба) из негорючего пластика. Для установки на улице короба должны быть герметичными и должны обеспечивать возможность контроля показаний (иметь стекло напротив табло).
  • Закрепляется на высоте 0,8-1,7 м.
  • Подключение счетчика производится медными проводами, сечением соответствующим максимальной токовой нагрузке (есть в техусловии). Минимальное сечение для подключения квартирного электросчетчика 2,5 мм² (для однофазной сети это ток 25 А, что сегодня очень мало).
  • Проводники используются изолированные, без скруток и ответвлений.
  • При однофазной сети дата госповерки счетчика — не старше 2 лет, при трехфазной — одного года.

Место установки счетчика в многоквартирных домах регламентируется проектом. Счетчик может устанавливаться на лестничной площадке или в квартире — в щитке. Если ставится в квартире, то обычно недалеко от двери.


Комплектация входного щитка

В частном доме тоже несколько вариантов. Если столб стоит во дворе, можно счетчик разместить на столбе, но лучше — в помещении. Если по требованиям энегроснабжающей организации он должен находится на улице, ставят его на лицевой стороне дома в герметичном боксе. Автоматы, идущие к группам потребителей (различным устройствам) монтируются в другом боксе в помещении. Также одно из требований при монтаже электропроводки в частном доме: провода должны просматриваться визуально.


Установка счетчика на столбе

Чтобы была возможность проводить работы на электросчетчике, перед ним устанавливают входной рубильник или автомат. Он тоже пломбируется, причем возможности поставить пломбу на самом устройстве, как на счетчике, нет. Необходимо предусмотреть возможность отдельной пломбировки этого устройства — купить небольшой бокс и смонтировать его внутри квартирного щитка или поставить отдельно на лестничной площадке. При подключении счетчика в частном доме варианты те же: в одном боксе со счетчиком на улице (пломбируется весь бокс), в отдельном боксе рядом.

Схема подключения однофазного электросчетчика

Счетчики для сети 220 В могут быть механические и электронные. Также делятся они на однотарифные и двухтарифные. Сразу скажем, что подключение счетчика любого типа, в том числе и двухтарифного, производится по одной схеме. Вся разница в «начинке», которая потребителю недоступна.

Если добраться до клеммной пластины любого однофазного счетчика, увидим четыре контакта. Схема подключения указана на обратной стороне крышки клеммника, а в графическом изображении все выглядит как на фото ниже.


Как подключить однофазный счетчик

Если расшифровать схему, получается следующий порядок подключения:



  1. К 1 и 2 клемме подключаются фазные провода. На 1 клемму приходит фаза вводного кабеля, от второй идет фаза к потребителям. При монтаже первой подключают фазу нагрузки, после ее закрепления — фазу входа.
  2. К клеммам 3 и 4 по тому же принципу подключается нулевой провод (нейтраль). К 3-му контакту нейтраль от ввода, к четвертому — от потребителей (автоматов). Порядок подключения контактов аналогичен — сперва 4, потом 3.

Наконечники штыревые

Подключение счетчика происходит зачищенными на 1,7-2 см проводами. Конкретная цифра указывается в сопроводительном документе. Если провод многожильный, на его концы устанавливаются наконечники, которые выбираются по толщине и номинальному току. Они опрессовываются клещами (можно зажать пассатижами).


При подключении оголенный проводник вставляется до упора в гнездо, которое расположено под контактной площадкой. При этом необходимо следить, чтобы под зажим не попала изоляция, а также чтобы очищенный провод не торчал из корпуса. То есть, длинна зачищенного проводника должна выдерживаться точно.


Фиксируется провод в старых моделях одним винтом, в новых — двумя. Если крепежных винта два, сначала закручивается дальний. Слегка подергав провод, убеждаетесь, что он закреплен, потом затягиваете второй винт. Через 10-15 минут контакт подтягивается: медь мягкий металл и немного приминается.

Это что касается подключения проводов к однофазному счетчику. Теперь о схеме подключения. Как уже говорилось, перед электросчетчиком ставится входной автомат. Его номинал равен максимальному току нагрузки, срабатывает при его превышении, исключая повреждение оборудования. После ставят УЗО, которое срабатывает при пробое изоляции или если кто-то прикоснулся к токоведущим проводам. Схема представлена на фото ниже.


Схема подключения однофазного счетчика электроэнергии

Схема для понимания несложна: от ввода ноль и фаза поступают на вход защитного автомата. С его выхода они попадают на счетчик, и, с соответствующих выходных клемм (2 и 4), идут на УЗО, с выхода которого фаза подается на автоматы нагрузки, а ноль (нейтраль) идет на нулевую шину.

Обратите внимание, что входной автомат и входное УЗО двухконтактные (заходят два провода), чтобы размыкались оба контура — фаза и ноль (нейтраль). Если посмотрите на схему, то увидите, что автоматы нагрузки стоят однополюсные (заходит на них только один провод), а нейтраль подается напрямую с шины.

Посмотрите подключение счетчика в видео-формате. Модель механическая, но сам процесс соединения проводов ничем не отличается.


Как подключить трехфазный счетчик

В сети 380 В имеются три фазы, и электросчетчики этого типа отличаются только большим количеством контактов. Входы и выходы каждой фазы и нейтрали располагаются попарно (смотрите на схеме). Фаза А заходит на первый контакт, выход ее на втором, фаза B — вход на 3-м, выход на 4-м и т.д.


Как подключить трехфазный счетчик

Правила и порядок работы такие же, только большее количество проводов. Сначала зачищаем, выравниваем, вставляем в контактный разъем и затягиваем.

Схема подключения 3 фазного счетчика с током потребления до 100 А практически такая же: входной автомат-счетчик-УЗО. Разница только в разводке фаз к потребителям: есть одно- и трехфазные ветки.


Схема подключения трехфазного счетчика


Как подключить электросчетчик к бытовой домашней проводке

Начнем с того, что любой электрический прибор при покупке проверяют на работоспособность. Даже обыкновенные лампочки накаливания продавец вкручивает в патрон и демонстрирует их свечение прямо за прилавком.

Счетчик электроэнергии относится к измерительным устройствам, которые оцениваются по работе классом точности, выражающим в процентом отношении погрешность показаний. Если она больше допустимой величины, установленной действующими стандартами, то прибор бракуется и к работе не допускается. Его необходимо ремонтировать или заменять новым.

Анализом исправности электрических счётчиков занимаются специалисты электротехнических лабораторий, находящихся в подчинении предприятий Энергонадзора. Они, на основе результатов поверки, выдают свидетельство об исправности измерительного прибора и ставят на нем клеймо и пломбу.


Электромонтеры Энергонадзора осуществляют подключение электрического счетчика к домашней проводке, закрывают клеммную крышку и пломбируют ее — исключают доступ посторонних лиц к прибору для проведения несанкционированных работ.

В отдельных случаях домашнему мастеру может потребоваться в личных целях подключить электрический счетчик для решения своих задач. Помочь ему понять технологию такой работы призвана эта статья.


Содержание статьи

Как устроен и работает электрический счетчик

Конструктивно измерительный прибор состоит из диэлектрического корпуса, в котором расположены:

  • клеммник, на который подключаются входные и отходящие цепи;
  • измерители тока и напряжения, отслеживающие текущие параметры электроэнергии;
  • схема логики, обрабатывающая полученную от измерителей информацию и передающая ее на табло;
  • органы управления режимами просмотра, устанавливаемые на новые приборы, работающие по цифровым технологиям.

Как работает внутренняя электрическая схема

В корпусе электросчетчика вмонтированы две обмотки:

  1. последовательно подключенная к потенциалу фазного провода, называемая катушкой тока;
  2. параллельно соединенная с фазой и нулем — напряжения.


Внутри прибора есть винт, при вворачивании которого создается электрический контакт катушки напряжения с потенциалом фазы. Он используется при проверках счетчика, а в обычном состоянии должен быть хорошо затянут.

У любого однофазного индукционного счетчика клеммник представлен четырьмя винтовыми зажимами. К ним подключают провода строго определенным образом:

  • потенциал фазы подается на клемму №1, а снимается с №2;
  • ноль — соответственно на №3 и №4.

Таким образом, клеммы №1 и №3 относятся ко входным цепям, а №2 и №4 — к отходящим.

Это простое правило подключения проводов важно соблюдать потому, что электрический счетчик учитывает не только величину мощности, но и ее направление.

В бытовой сети потребитель забирает электроэнергию у снабжающей организации и расходует ее на свои нужды. При нарушении правил подключения измерительный механизм будет вести отсчет тока в обратную сторону или остановится, если снабжен фиксирующим стопорным механизмом.

Объяснять более детально дальнейшую работу внутренней схемы измерительного электросчетчика пока не будем. Это не требуется для правильного подключения прибора.

Как подключить однофазный электрический счетчик своими руками

Сейчас мы находимся в переходном периоде времени, когда энергоснабжающие организации постепенно модернизируют свою оборудование, переводя его на новые международные стандарты безопасности. В результате жилые здания эксплуатируются с разными типами заземлений.

Поэтому рассмотрим две наиболее актуальных схемы подключения:

  • TN-C, характерная для старого оборудования;
  • TN-S, на которую осуществляется последовательный переход.

Схема подключения однофазного счетчика по системе TN-C

В зданиях со старой электропроводкой пока еще существует система подачи электроэнергии по двум проводам, именуемая схемой заземления TN-C.


В электрическом щитке квартиры или дома напряжение на счетчик подавалось через пакетный переключатель или пробки с предохранителями.

Оба вида этих коммутационных аппаратов устарели. У пакетников происходит усыхание внутреннего слоя изоляции и разрушение ее при вращении переключателя. За счет этого возможно создание тока короткого замыкания внутри корпуса.

А любителей пользоваться пробками в наше время надо еще поискать, ибо современный автоматический выключатель значительно лучше выполняет защиту от тока перегрузок и коротких замыканий.

Внутреннюю схему электрического щитка дополняют:

  • однополюсные автоматы, через которые подается потенциал фазы на разные группы потребителей;
  • клеммник разводки рабочего нуля.

От них провода магистралями через распределительные коробки протягиваются к розеткам, выключателям и светильникам по различным принципам построения электрических схем.

Больше никаких других дополнительных устройств, включая УЗО — защиту от токов утечек, в старой проводке не применялось, а монтаж электросчетчика выполнялся довольно просто.

Схема подключения однофазного счетчика по системе TN-S

Переход старых зданий на новую безопасную систему заземления TN-S происходит поэтапно. На первой стадии у многоэтажных зданий создается свой собственный контур заземления и к нему подключают главную шину заземления и РЕ-проводники. Эта схема называется TN-C-S.


Аналогичным образом поступают при переходе на систему заземления ТТ.

Во всех случаях в квартирный щиток будет приходить свой РЕ-проводник и выполняться его монтаж к собственной шинке.

Схема подключения самого однофазного электрического счетчика по схеме TN-S и ее модификаций ничем не отличается от предыдущего способа.

Как подключить трехфазный электрический счетчик своими руками

У него более сложная конструкция. В состав прибора входят три цепи измерения мощности, которые суммируются.

Как устроен трехфазный электрический счетчик

На картинке показана поясняющая схема подключения проводов к клеммам типового счетчика, созданного по индукционному принципу. Она же характерна и для современных моделей, работающих по цифровым технологиям.


Поскольку производителей подобного измерительного оборудования довольно много, а выпускаемая ими продукция отличается огромным ассортиментом, то нумерация клемм и их назначение у образцов последних выпусков может отличаться от стандартной схемы. Это надо учитывать при подключении прибора.

В принципе трехфазный счетчик повторяет своим устройством конструкцию однофазного, но усложнен в три раза за счет получения и обработки информацию не по одному, а по трем каналам одновременно.

Схема подключения трехфазного счетчика по схеме TN-S

Сразу оговоримся, что отдельно объяснять монтаж по системе TN-C не будем.

Если интересует подобный вопрос, то вполне достаточно из приведенной схемы исключить цепи РЕ-проводника, а все остальное не менять, выполнить как показано на картинке.


Вводной кабель с тремя фазными проводниками и двумя нулями: рабочим N и защитным (РЕ), подключается непосредственно на клеммы четырехполюсного автомата. Его коммутации выполняются одновременно для всех подключенных цепей и заблокированы от одиночного применения в отдельной фазе.

Другими словами: подать напряжение от вводного кабеля на счетчик или отключить его можно только сразу на все цепи.

За счет осуществления этой функции обеспечивается одно из требований безопасного пользования электрическими приборами, включая и электросчетчик.

Питание фаз и рабочего нуля подается на входные клеммы прибора по приведенной схеме, а снимается с выходных зажимов для передачи через автоматические выключатели фазных потенциалов и рабочего нуля к подключенной нагрузке. Ноль разводится через свой клеммник.

Таким же способом, но минуя цепи счетчика, осуществляется разводка защитного РЕ-проводника в квартирном щитке.

Однако домашний мастер может столкнуться с вопросом, когда имеется электрический счетчик, который ограничен возможностями измерения тока мощного потребителя. Например, владелец сварочного аппарата в частном доме при резке металла создает нагрузки, значительно превышающие 100 ампер.

Чтобы их безопасно учитывать маломощными измерительными устройствами используют промежуточные элементы — трансформаторы тока (ТТ).

Принцип работы бытовых трансформаторов тока

В их конструкции используется общий магнитопровод и две обмотки: первичная и вторичная.


При прохождении тока по первичной обмотке во вторичной цепи трансформируется ток, пропорционально уменьшенный по величине, но повторяющий направление силовой цепи.

Небольшие погрешности преобразования векторных величин стандартизированы и определяются классами точности.

Благодаря включению в схему токовых цепей измерительных ТТ удается подключать маломощные измерительные системы к проводке, в которой проходят большие энергетические потоки.

Погрешность трансформатора тока добавляется к той, которую допускает электрический счетчик. В итоге общий класс точности комбинированной измерительной системы может измениться.

Схема подключения электрического счетчика через измерительные трансформаторы

После четырехполюсного автоматического выключателя силовые провода потенциалов фаз подаются на первичные обмотки трансформаторов тока и через них поступают дальше в схему общего электроснабжения.


Подключать провода к обоим обмотка измерительного ТТ необходимо строго по разработанной производителем методике при отключенном напряжении.

Вторичные вектора токов, пропорционально пониженные на значение коэффициента трансформации, поступают на токовые цепи электрического счетчика, который постоянно обрабатывает поступающую информацию.

Пользователю остаются только ввести соответствующие поправки в выполняемый расчет и с их учетом расплачиваться за электроэнергию. У моделей измерительных приборов, использующих в своей конструкции микропроцессорные технологии, существует функция, позволяющая вручную вводить соответствующие поправки при первичном включении, сразу снимать конечные показания с дисплея без выполнения дополнительных пересчетов.

Заканчивая изложение материала хочется порекомендовать к просмотру видеоролик Сергея Панагушина “Устройство этажного щитка”. В нем он показывает и рассказывает технические моменты, которые необходимо соблюсти, чтобы подключить электрический счетчик.

Еще раз напоминаем, что подобные работы таят в себе повышенную опасность. В случае ошибки можно устроить короткое замыкание в электрощитке, которое сопряжено с токами очень огромных величин, а посему приводит к большим разрушениям.

Такое подключение следует доверять только подготовленным работникам, имеющим не только теоретическую подготовку, но и практические навыки, необходимые защитные приспособления.

Сейчас вам удобно поделиться материалом этой статьи с друзьями через кнопки соц сетей или задать вопросы в разделе комментариев.

Полезные товары

Схема подключения электросчетчика | Заметки электрика

Приветствую Вас на сайте «Заметки электрика».

В предыдущих статьях я Вам рассказал как правильно выбрать и купить электросчетчик.

И сейчас перед нами стоит задача в его подключении.

После прочтения этой статьи у Вас не возникнет затруднений по установке и подключению счетчика электрической энергии.

 

Схема подключения однофазного электросчетчика

Красным цветом обозначены токовая катушка (обмотка) и фазный провод, синим цветом — катушка (обмотка) напряжения и нулевой провод.

Данная схема предназначена для подключения любого однофазного счетчика электрической энергии.

Однофазные счетчики чаще всего подключают по схеме прямого включения в сеть и только в очень редких случаях через трансформаторы тока.

В клеммной колодке однофазного счетчика электроэнергии имеется 4 контакта:

  • 1 клемма — ввод фазы
  • 2 клемма — выход фазы на нагрузку (в квартиру)
  • 3 клемма — ввод нуля
  • 4 клемма — выход нуля на нагрузку (в квартиру)
  • винт напряжения — для отключения катушки напряжения в индукционных счетчиках при проведении государственной поверки

Вот внешний вид, распространенного в последнее время, однофазного электронного счетчика СОЭ-55/50Ш-Т-112.

А вот внешний вид однофазного электронного счетчика СЕ-102 от Энергомеры.

Кстати, читайте мою статью о том, как правильно снимать показания со счетчиков Энергомера (положение запятой или точки на счетном механизме).

Пример схемы подключения однофазного электросчетчика в квартире или на даче.

В данной схеме перед счетчиком электроэнергии установлен вводной автоматический выключатель. Эту схему можно использовать для электроснабжения своей квартиры, дачи или коттеджа. Более подробно о выполнении монтажа электропроводки Вы можете познакомиться в следующих статьях:

Дополнительно: наглядное представление о схеме подключения однофазного счетчика можете узнать из статьи про этажный щит на 3 квартиры. В ней я подробно рассказываю про замену счетчика на лестничной площадке в этажном щите.

 

Схема подключения трехфазного электросчетчика

Данная схема предназначена для подключения трехфазного счетчика электрической энергии прямого включения.

Существует несколько способов подключения трехфазных счетчиков электроэнергии, в зависимости от электроустановки:

  • прямого включения
  • через трансформаторы тока
  • через трансформаторы тока и измерительные трансформаторы напряжения

Все вышеперечисленные схемы отличаются только наличием в них трансформаторов тока и напряжения. Более подробно об этом Вы можете прочитать в моей статье подключение счетчика через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения.

Для бытовых нужд (квартиры, дачи, коттеджи) чаще всего используется прямой способ включения трехфазного электросчетчика. Эти счетчики ограничены по току до 100 (А).

Если необходимо расширить пределы по напряжению или току, то применяют измерительные трансформаторы тока (ТОП-0,66, ТШП-0,66, ТК-20, ТПЛ-10, ТПОЛ-10, ТОЛ-10, ТПФМ-10 и др.) и трансформаторы напряжения (НОС-0,5, НТСИ-0,5, НТМИ-10, НАМИ-10, ЗНОЛ.06-10, НОМ-10 и др.), которые уменьшают первичные величины тока и напряжения до безопасного уровня.

В клеммной колодке трехфазного счетчика прямого включения имеется 8 контактов. Все аналогично однофазному электросчетчику, только различается количеством фаз.

В данной статье я покажу Вам наглядно только один, самый распространенный способ — подключение трехфазного трехэлементного счетчика прямого включения в 4-проводную сеть напряжением 380/220 (В).

Внимание!!! При подключении важно соблюдать фазировку и цветовую маркировку проводов.

В данной схеме перед счетчиком электроэнергии установлен вводной четырехполюсный автоматический выключатель. После счетчика питание электроприемников производится через групповые однополюсные автоматические выключатели с равномерным распределением нагрузки по фазам. Эту схему можно использовать для электроснабжения своей дачи или коттеджа.

P.S. Чтобы грамотно и профессионально выполнить вышеперечисленные работы, необходимо хорошо знать схемы подключения электросчетчиков. Думаю, что после изучения этой статьи Вы своими руками сможете подключить электросчетчик. А также Вы можете пригласить специалистов электролаборатории, которые качественно и быстро выполнят все электромонтажные работы.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Как правильно подключить электросчетчик однофазный

Как только электроэнергия стала широко применяться человечеством, сразу же были изобретены специальные устройства по ее учету – электросчетчики. Эти полезные приборы начали использоваться еще в XIX веке и сейчас любое подключение к электроснабжению просто немыслимо без счетчика, а несанкционированный отбор электроэнергии является серьезным правонарушением. Естественно, существуют правила установки и эксплуатации счетчиков, регламентируемые Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ), а сами приборы подлежат строгому учету и контролю над несанкционированным доступом к ним. Информация о том как правильно подключить электросчетчик однофазный, наверняка, будет полезна всем, кто делает ремонт в квартире или занимается строительством дома.

Как правильно подключить электросчетчик однофазныйКак правильно подключить электросчетчик однофазный

В большинстве случаев установку и подключение электросчетчиков производит электроснабжающая организация, но в некоторых случаях это можно сделать и самостоятельно, доверив контролирующим органам только проверить правильность подключения и опломбирование. В этой статье будет описано, как правильно подключить счетчик, какие инструменты, комплектующие и материалы понадобятся для этого, а также на что следует обратить особое внимание.

Виды однофазных счетчиков

При выборе счетчика для самостоятельной установки и подключения нужно, прежде всего, убедиться, что выбранная модель разрешена к эксплуатации и имеет необходимые документы. Лучше всего приобретать счетчик именно в той электроснабжающей организации, которая в дальнейшем будет контролировать, поверять и обслуживать его. Но для правильного выбора, следует узнать какие электросчетчики существуют.

Как могут подключаться электросчетчики

Электросчетчики однофазные могут иметь различный вид подключения:

  • Прямое подключение, когда счетчик включается непосредственно в силовую цепь. Практически все однофазные счетчики включаются именно так.
  • Трансформаторное подключение, когда счетчик подключается через специальные трансформаторы. Такие счетчики используются в основном в промышленности для учета в электросетях с очень большой нагрузкой.
Виды конструкций электросчетчиков

Счетчики могут иметь различную конструкцию:

  • Индукционные или электромеханические счетчики, хорошо известные нам по диску, который вращается тем быстрее, чем больше протекающий ток, а значит, и потребляемая мощность. Диск приводится в движение магнитным полем катушек напряжения и тока, которые подключены соответственно параллельно и последовательно измеряемой нагрузке. Специальный механизм подсчитывает количество оборотов, по которым можно судить о потребленной мощности. Такие счетчики имеют низкий класс точности (1,5 и выше), поэтому постепенно уступают более современным моделям.
Привычные индукционные счетчики постепенно уступают место более современнымПривычные индукционные счетчики постепенно уступают место более современным
  • Электронные счетчики, приходящие на смену индукционным. Они имеют высокий класс точности (0,5—2,0), более надежны и компактны по размерам. Измерение в них происходит специальной электронной схемой, которая генерирует импульсы пропорционально нагрузке: чем она больше, тем выше будет частота следования импульсов. По количеству импульсов можно судить о потребленной мощности.
В недалеком будущем все электросчетчики будут электроннымиВ недалеком будущем все электросчетчики будут электронными

Очень важным преимуществом электронных счетчиков является возможность многотарифного учета, что позволяет включать мощные потребители энергии (стиральные и посудомоечные машины, водонагреватели) во время действия сниженного тарифа и тем самым экономить средства. Кроме этого, в некоторых моделях есть возможность дистанционного считывания показаний и программирования через различные интерфейсы: инфракрасный порт, RS-485, GSM, CAN и другие.

Если планируется установка электросчетчика на улице, то лучше выбирать электронный счетчик, снабженный электромеханическим отсчетным устройством. При низких температурах жидкокристаллические дисплеи перестают отображать информацию, хотя счетчик исправно подсчитывает потребленные киловатт-часы.

Электронный счетчик с электромеханическим отсчетным устройствомЭлектронный счетчик с электромеханическим отсчетным устройством
Цены на модельную линейку однофазных электросчетчиков

Электросчетчик однофазный

Необходимые комплектующие и инструменты для установки электросчетчика

Для того чтобы установить однофазный электросчетчик понадобятся следующие комплектующие:

  • Собственно сам электросчетчик. Приобретая прибор, следует обязательно убедиться в наличии штампа ОТК, а также пломбы на корпусе самого счетчика. Клеммная крышка пломбируется уже после подключения. Модель счетчика должна соответствовать нагрузке, которая описана в технических условиях – ТУ, о них можно легко узнать в электроснабжающей организации.
  • Если счетчик будет устанавливаться в уже имеющийся электрощит или бокс, то следует убедиться в том, что крепления подходят для установки. Обычно счетчики крепятся на трех винтах. Если счетчик имеет крепление на DIN-рейку, а в щите ее нет, то ее легко можно приобрести в магазине и установить.
  • Если счетчик будет устанавливаться в новый бокс, то следует приобрести и его. При установке на улице нужно приобретать бокс со степенью защиты не менее IP54, имеющий уплотнения крышки и специальные сальники для входящих и выходящих кабелей.
Видео: Уличный щит для электросчетчика

  • Вместе с электросчетчиком обычно устанавливают модульное оборудование для защиты электропроводки и людей: автоматические выключатели, а в некоторых случаях и устройства защитного отключения – УЗО. Их необходимое количество и номиналы рассчитываются при проектировании системы электроснабжения, которое выполняют специалисты. Покупать такое оборудование лучше известных брендов и только в специализированных магазинах. Согласно ПУЭ до электросчетчика необходимо устанавливать двухполюсный автоматический выключатель, который позволяет производить обслуживание счетчика, а также защищает от коротких замыканий и перегрузок. Номинал выключателя должен соответствовать выделенной мощности и должен быть указан в ТУ на подключение.
  • Для распределения и коммутации нуля (N) и защитного нуля (PE) в электрощитах применяют специальные шины, монтируемые как на DIN-рейку, так и в специальных местах крепления. При их покупке стоит учесть, что нулевую шину принято использовать с пластиковым держателем синего цвета, а шину защитного заземления – желтого или зеленого цветов. Некоторые электрощитки по умолчанию уже имеют в комплекте эти шины.
Шина заземления (защитного нуля) обычно имеет желтый или зеленый цветШина заземления (защитного нуля) обычно имеет желтый или зеленый цвет
  • Чтобы соединить все компоненты электрощита, необходим монтажный провод. Для этого используют многожильный медный провод марки ПВ-1. Использование многожильных проводов не рекомендуется, а если они и применяются в качестве входных и выходных кабелей, то на концы надо одевать и обжимать специальные наконечники соответствующего диаметра или облуживать паяльником.
  • Для крепления электрощита или бокса на строительные конструкции, а также для монтажа счетчика DIN-реек и шин внутри электрощита понадобится набор крепежных элементов: саморезы, дюбеля, пластиковые стяжки.
  • Если входящие и отходящие кабеля чаще всего имеют цветовую окраску изоляции, то монтажный провод ПВ-1 ее не имеет. Поэтому для маркировки фазных и нулевых проводов нужно иметь изоленту или термоусаживаемые трубки синего и красного цветов.

Для установки электросчетчика однофазного понадобятся следующие инструменты:

  • Перфоратор с буром соответствующего дюбелям диаметра – для навешивания электрощита или бокса на строительные конструкции.
    Плоскогубцы. Хорошо, если их будет несколько, с разными размерами губок.
  • Кусачки.
  • Нож строительный.
  • Съемник изоляции.
Съемник изоляции значительно упростит монтажСъемник изоляции значительно упростит монтаж
  • Рулетка.
  • Линейка.
  • Строительный уровень.
  • Набор отверток.
  • Индикаторная отвертка – для контроля наличия напряжения.
Индикаторная отвертка всегда определит наличие фазыИндикаторная отвертка всегда определит наличие фазы
  • Паяльник. Он может понадобиться для облуживания многожильного провода.

Как правильно подключить электросчетчик однофазный

Перед тем как начинать работы по установке нового счетчика, следует убедиться в том, что подающая линия обесточена. Проверить наличие или отсутствие напряжение можно либо при помощи отвертки-индикатора, либо мультиметром. Установка счетчика включает ряд несложных технологических операций.

  • После проверки отсутствия напряжения производится разметка места будущей установки щитка или бокса для счетчика. Оптимальная высота установки счетчика 1,6—1,7 метра от поверхности. Это наиболее удобная высота для снятия показаний счетчика и проведения каких-либо работ.
  • При помощи перфоратора в намеченных местах бурятся отверстия в строительной конструкции, вставляются дюбеля и монтируется бокс для счетчика. Уровнем необходимо контролировать горизонтальность установки.
  • Если счетчик монтируется на место старого, то после отключения всех проводов демонтируется старый счетчик.
  • По схеме, которая может иметь множество вариантов, монтируется счетчик и модульное оборудование (Автоматические выключатели, УЗО, шины). При необходимости устанавливаются DIN-рейки, которые можно предварительно отрезать ножовкой до нужного размера. Модульное оборудование монтируется при помощи специальных фиксаторов либо пружинных защелок. Вводный двухполюсный автоматический выключатель лучше смонтировать в специальном мини-боксе, который затем опломбирует электроснабжающая организация. Это исключит возможность подключения нагрузки до счетчика.
Один из вариантов оборудования электрощитаОдин из вариантов оборудования электрощита
  • Делается ввод кабелей: питающего и нагрузки (квартиры или дома). Если бокс устанавливается на улице, то применяются специальные сальники: резьбовые или резиновые, — которые уплотняют ввод кабеля в бокс, не позволяя проникать атмосферной влаге. Для этого резиновые сальники подрезаются ножом, а резьбовые затягиваются после того, как через них пропущен кабель.
При наружном размещении электрощита учета необходимо ввод кабелей делать через сальникиПри наружном размещении электрощита учета необходимо ввод кабелей делать через сальники
  • Разделываются концы кабелей при помощи ножа или специального инструмента. При этом надо следить за тем, чтобы при надрезе оболочки кабеля не повредить изоляцию проводов. Ввод кабеля через сальник должен быть в оболочке, оставляется еще 2—3 см, а остальная длина разделывается.
Оболочку с кабеля лучше всего снимать специальным инструментомОболочку кабеля лучше всего снимать специальным инструментом
  • В щитке оставляется запас кабелей, чтобы была возможность повторного монтажа. Обычно длину кабеля делают в два раза больше, чем это необходимо. При этом следует избегать резких поворотов, которые могут привести в дальнейшем к излому кабеля.
  • Перед подключением вводного кабеля к двухполюсному автомату проверяется принадлежность проводников к фазе, рабочему нулю и защитному нулю (заземлению). Обычно фазный провод имеет коричневую или красную окраску изоляции, нулевой рабочий – синюю, а заземление – комбинированную желто-зеленую. Но бывают случаи, когда цвет изоляции может отличаться (см. рисунок). Для полной гарантии зачищают съемником изоляции провода на 10 мм, разводят их на безопасное расстояние, кратковременно включают напряжение и проверяют отверткой индикатором фазный провод. Затем мультиметром проверяют напряжение между фазным проводом, рабочим и защитным нулем. Оно должно составлять 220—230 В. После этого напряжение отключают.
Варианты цветовой маркировки проводовВарианты цветовой маркировки проводов
  • Вводный кабель подключается к вводному автомату. В левый верхний контакт заводится фазный провод, а в правый – нулевой рабочий. Провод заземления сразу заводится на соответствующую клемму, которая была смонтирована в щитке заранее. После этого контакты затягиваются отверткой. Через несколько минут следует сделать повторную затяжку, так как проводник под давлением клеммы слегка сожмется. Алюминиевые провода имеют неприятное свойство сжиматься в клеммах со временем. Электрики говорят про это: «Провода текут». Именно поэтому лучше всегда применять медные провода и кабеля, а алюминиевые периодически подтягивать.
  • С выхода двухполюсного автоматического выключателя фазу и рабочий ноль соединяют со счетчиком электроэнергии. Все однофазные счетчики подключаются четырьмя клеммами, причем их предназначение одинаково для счетчиков всех моделей:
    • o   Клемма №1 – для входа фазного провода.
    • o   Клемма №2 – выход фазы.
    • o   Клемма №3 – вход рабочего нуля.
    • o   Клемма №4 – выход рабочего нуля.
Образец грамотного и красиво смонтированного электрощитаОбразец грамотного и красиво смонтированного электрощита
  • Для коммутации всего модульного оборудования необходимо изготовить перемычки из провода ПВ-1. Для этого измеряется расстояние от одной клеммы до другой, плоскогубцами изгибается провод под прямым углом необходимое количество раз таким образом, чтобы провод свободно и без напряжения подходил к клемме. Изоляция зачищается только на такое расстояние, которое позволяет надежно закрепить провод в клемме модульного оборудования. Для автоматических выключателей, УЗО и клеммников изоляция зачищается на 10 мм, а для электросчетчика – 27 мм. Если в щитке установлены ряд автоматических выключателей, на которые необходимо раздать фазу, то делают перемычку из провода ПВ-1 без разрывов или применяют специальную гребенку, отрезав нужный размер ножовкой.
Раздавать фазу на несколько автоматических выключателей удобно при помощи гребенкиРаздавать фазу на несколько автоматических выключателей удобно при помощи гребенки
  • Перемычки обязательно маркируют цветной изолентой или термоусаживаемой трубкой. Фазный провод красным цветом, а нулевой – синим. Провод заводится в клемму только оголенной частью, попадание изоляции недопустимо. При этом из модульного оборудования и счетчика не должны выглядывать оголенные части провода. Затяжку клемм модульного оборудования производят в два приема с перерывом в несколько минут.
  • В современных счетчиков каждая клемма имеет два винта. После того как провод заводят в клемму, затягивают верхний винт. Затем проверяют надежность затяжки, потянув за провод. Только после этого затягивают нижний винт. Через несколько минут подтягивают еще раз.
Видео: Подключение однофазного электросчетчика

  • В последнюю очередь подключают кабеля нагрузок к автоматическим выключателям, а также к нулевой и заземляющей шине. После этого нужно тщательно проверить правильность сборки, затяжку клемм. Лучше, если это сделает специалист. Если все смонтировано правильно, то можно приглашать представителя электроснабжающей организации, который также проверит правильность монтажа, опломбирует вводной автоматический выключатель и счетчик. Составляется соответствующий акт, после чего можно включать напряжение и пользоваться новым электросчетчиком.

Итоги

  • Монтаж электросчетчика лучше доверить квалифицированному специалисту, имеющему соответствующий допуск.
  • Все работы по подключению должны проводиться только при снятом напряжении.
  • Для оборудования щитка учета электроэнергии следует применять модульное оборудование только известных брендов. Номиналы автоматических выключателей и УЗО должны подбираться только специалистом.
Видео: Как смонтировать счетчик, один из вариантов

 

Счетчик электроэнергии старого образца

Электрическая энергия является таким же готовым для применения товаром, как и любая выпускаемая продукция. Поэтому для её учёта применятся должны специальные очень точные приборы — электросчётчики. В принципе каждый человек который чётко и регулярно платит за этот вид энергии знаком с такими устройствами. Некоторые из них можно считать устаревшими или же старого образца.

Для начала нужно разобраться какие, вообще, бывают счётчики и в чём их преимущество. Все они делятся по типу и по количеству фаз. Соответственно электрические счётчик, как и подаваемое напряжение на них, бывают:

  • Трёхфазные, рассчитаны на 380 Вольт и применяются чаще всего на производстве;
  • Однофазные, бытовые устройства на 220 Вольт очень распространены среди потребителей, живущих в домах, квартирах и т. д.

По принципу действия они делятся на:

  1. Индукционные. Это приборы учёта электроэнергии, которые можно визуально узнать по вращаемому алюминиевому кругу (диску). Приводится в движение он во время прохождения тока при потреблении электроэнергии потребителем. Чем быстрее он крутится, тем больше нагрузка подключена в данный момент в его отходящую цепь. Механизм самого отсчёта выполнен на обычном механическом отсчетном механизме. Срок службы, который указан в паспорте, составляет 20–30 лет, но они ещё до сих пор встречаются в быту;
  2. Электронные. Они имеют электронный дисплей и могут даже хранить данные о затраченном электричестве за какой-то определённый период. Принцип действия такого современного устройства учёта основывается на вырабатываемом, в момент потребления, импульсе, который выходит из специального электронного элемента. От количества таких импульсов и зависит количество взятой из сети электроэнергии. Одной из особенностью таких элементов учёта является возможность многотарифного расчета потраченной электрической энергии, а также учёт не только активной, но реактивной составляющей. Так как существуют пиковые моменты в течение суток когда электричество стоит дороже, то соответственно есть временные промежутки когда такую продукцию покупать у производителя более выгодно по низкой цене. В основном это ночное время.

Таким образом, индукционные механические счётчики считаются устаревшими и со временем будут исключены из эксплуатации. Именно в таких счётчиках в советское время откручивали показания умельцы, выполнить такую процедуру с электронными почти невозможно. В любом случае такая процедура противозаконна и штраф за воровство будет очень значительный.

Старые счетчики электроэнергии и их самые распространенные типы

Конечно же, электронные виды учёта электроэнергии более точны и имеют ряд функций, которых устаревшим счётчикам не под силу. Поэтому лучше и удобнее перейти на новый уровень покупки и контроля потраченной электроэнергии. Для этого можно самому приобрести в магазине электронный счётчик или же обратится к компании, предоставляющей такую продукции. Некоторые фирмы занимаются работой по замене устаревшего электрооборудования на новое, но заплатить там придется немного больше чем если выполнить данную замену самому, правда, при этом нужно заполнить не один бланк.

Вот несколько типов старых счётчиков, которые подлежат замене:

СО 505

СО 505. Может выполнять измерение активной электрической энергии, в двухпроводных, а значит в однофазных цепях переменного тока. Он начал выпускаться ещё 30–35 лет назад и прославился своей безотказностью и надёжностью в эксплуатации. Часто применялся на дачах участках и коттеджах. Он не боится ни высокой влажности, ни перепада окружающей температуры. Корпус его выполнен из прочного пластика, который даже под действием удара остаётся целым.

СО-И446. Аналогичный предыдущему, имеет класс точности равный 2,5 и вращающийся элемент. Для самого механизма отсчёта применяется механический барабанный тип. Рассчитан он на ток пять или же десять ампер. Вес такого счётчика марки И446 в собранном виде составляет 1, 2 кг, что даёт возможность его монтажа на многие поверхности. В паспорте указано что он должен поверяться каждые 8 лет. Кстати его работа возможна не только с напряжением 220 Вольт, но и 127 Вольт, главное, чтобы это был переменный ток частотой 50 Гц. Рабочая температура от 0 до 40 градусов. Именно СО-И446 устанавливался в 80-х годах во всех новостройках, сдаваемых в эксплуатацию гражданам СССР.

СО-И446

СО-ЭЭ6706. Еще один представитель счётчиков старого образца, работающего по электромагнитному принципу. Применяется в бытовых, жилых зданиях и электроприёмниках переменного тока, имеет защиту от отматывания и устойчив к агрессивным климатическим и механическим воздействиям. Поэтом тоже очень широко был распространён в конце прошлого века.

СО-ЭЭ6706

СО-2М. один из самых старых устройств учёта выпускаемый на заводе в Вильнюсе уже полвека тому назад. Может пропускать через себя ток порядка 5–10 Ампер переменного напряжения величина которого составляет около 220 Вольт. Вращение диска, 640 для 10А, и 1280 для 5 А равняется расходу в 1 кВТ/ч. его конструкция проста и эффективна, имеет толстый медный провод как основу, создающую магнитный поток. Модели, которые выпускались в 1969 и в 1963 году практически ничем друг от друга не отличаются.

СО-2М

В итоге хотелось бы отметить что переход на новые электронные элементы это, конечно же, хорошо, но проработают ли они такой длительный срок, как эти устаревшие и списывающиеся образы.  Только время покажет их практичность и надёжность.

Подключение электросчетчика: схема, видео — Asutpp.ru

Для контроля и учета потребленной электрической энергии, необходимо специальное устройство – электросчетчик. Как на больших производственных предприятиях, так и в частных квартирах, при заключении договора на поставку электричества, без этого устройства не обойтись.

При установке счетчика для подсчета потраченной электроэнергии необходимо правильно подключить его в схему электроснабжения.

Электросчетчики бывают как однофазные, так и трехфазные, прямого или косвенного подключения.

В данной статье мы подробно расскажем, как самостоятельно подключить оба вида электросчетчиков.

Как установить однофазный электросчетчик

Однофазный электросчетчик подключают непосредственно в разрыв линии питания. До установки счетчика к линии питания не должны быть подключены какие-либо потребители электроэнергии. Для защиты подводящей линии электроснабжения перед счетчиком целесообразно установить вводной автоматический выключатель. Он будет необходим при замене счетчика, чтобы не обесточивать всю подводящую линию.

После счетчика также необходимо поставить автоматический выключатель, он будет защищать отходящую линию и сам счетчик, если неисправность произойдет в цепи потребителя электроэнергии.

Подключение однофазного электросчетчика

При подключении электросчетчика необходимо обратить внимание на схему подключения, она обычно располагается на тыльной стороне клеммной крышки. У однофазного счетчика имеется четыре клеммы для подключение проводов:

  1. Вход фазного провода.
  2. Выход фазного провода.
  3. Вход нулевого провода.
  4. Выход нулевого провода.
Подключение однофазного электросчетчика

Провода питания после вводного автоматического выключателя зачищают от изоляции на 15 мм и подключают к 1 и 3 клемме, отводящие провода также зачищают от изоляции и подключают к 2 и 4 клемме, соответственно схеме на крышке прибора.

Схема подключения счетчика меркурий

Такая схема подключения электросчетчика подходит для квартиры в многоэтажном доме, гаража, загородного дома или для небольшого торгового павильона.

Подключение современного электронного счетчика типа Микрон ничем не отличается от вышеизложенной схемы, которая может использоваться для установки любого однофазного учетного прибора.
Видео: подключение однофазного однотарифного счётчика электрической энергии

Подключаем трехфазный электросчетчик

Существует два типа подключения трехфазного счетчика, прямое и косвенное, через разделительные трансформаторы тока.

Если необходимо учитывать потребление относительно небольшого количества трехфазных потребителей малой мощности, то счетчик электроэнергии устанавливается непосредственно в разрыв питающих проводов.

Если же необходимо контролировать достаточно мощные потребители трехфазной электросети, и их токи превышают номинальные значение электросчетчика, значит необходимо устанавливать дополнительные трансформаторы тока.

Для частного загородного дома, или небольшого производства, будет достаточно установки только одного счетчика, рассчитанного на максимальный ток до 50 ампер. Его подключение похоже на описанное выше, для однофазного счетчика, но разница в том, что при подключении трехфазного счетчика используется трехфазная питающая сеть. Соответственно количество проводов и клемм на счетчике будет больше.

Подключение трехфазного счетчика

Рассмотрим прямое подключение счетчика

Подводящие провода зачищают от изоляции и подключают к трехфазному автомату защиты. После автомата три фазных провода подключаются к 2, 4, 6 клемме электросчетчика соответственно. Выход фазных проводов осуществляется к 1; 3; 5 клеммам. Входной Нейтральный провод подключается к клемме 7. Выходной к клемме 8.

После счетчика, для защиты, устанавливаются автоматические выключатели. Для трехфазных потребителей ставятся трехполюсные автоматы.

К такому счетчику можно подключить и более привычные, однофазные электроприборы. Для этого необходимо подключить однополюсный автомат от любой отходящей фазы счетчика, а второй провод взять от нейтральной шины зануления.

Если планируется устанавливать несколько групп однофазных потребителей, их необходимо равномерно распределить, запитав автоматические выключатели от разных фаз после счетчика.

Схема подключения трехфазного электросчетчика

Косвенное подключение счетчика через трансформаторы тока

Если потребляемая нагрузка всех электроприборов превышает номинальное значение силы тока, которое может проходить через счетчик, но необходимо дополнительно установить разделительные трансформаторы тока.

Такие трансформаторы устанавливаются в разрыв силовых токоведущих проводов.

Трансформатор тока имеет две обмотки, первичная обмотка выполнена в виде мощной шины, продетой через середину трансформатора, она подключается в разрыв силовых проводов питания электропотребителей. Вторичная обмотка имеет большое количество витков тонкого провода, эта обмотка подключается к электросчетчику.

Счетчик подключенный через трансформаторы тока

Такое подключение значительно отличается от предыдущего, оно намного сложнее и требует специальных навыков. Рекомендуем для работ по подключению трехфазного счетчика с трансформаторами тока пригласить квалифицированного специалиста. Но если вы уверены в своих силах и имеете подобный опыт, то это решаемая задача.

Необходимо подключить три трансформатора тока, каждый для своей фазы. Трансформаторы тока крепятся на задней стенке вводного шкафа учеба. Их первичные обмотки подключаются после вводного рубильника и группы защитных предохранителей, в разрыв фазных силовых проводов. В этом же шкафу устанавливается трехфазный электросчетчик.

Подключение производится согласно утвержденной схеме.

Схема подключения трансформаторов тока

К силовому проводу фазы А, до установленного трансформатора тока, подключается провод сечением 1.5 мм², второй его конец заводится на 2ю клемму счетчика. Аналогично подключают провода сечением 1.5 мм² к оставшимся фазам В и С, на счетчике они подходят к клеммам 5 и 8 соответственно.

От клемм вторичной обмотки трансформатора тока, фазы А, провода сечением 1.5 мм² идут к счетчику на клеммы 1 и 3. Необходимо соблюдать фазировку подключения обмотки, иначе показания счетчика будут не верны. Аналогичным образом подключаются вторичные обмотки трансформаторов В и С, они подключаются к счетчику на клеммы 4, 6 и 7, 9 соответственно.

10-я клемма электросчетчика подключается к общей нейтральной шине зануления.

Установка счетчика в щите на лестничной площадке или гараже своими руками

На каждой лестничной площадке многоэтажного жилого дома, расположен щит учета с электросчетчиками, которые подсчитывают потребление электричества на всем этаже. Что нужно для монтажа счетчика в распределительном щите:

  1. Приготовить необходимые инструменты: кусачки, плоскогубцы, клещи для снятия изоляции, отвертки, изоленту и прочее.
  2. Доступ к вводному рубильнику для отключения от сети линию этого этажа.

Схема подключения счетчика и автоматов защиты.

Подключение счетчика в подъезде

Для начала нужно сделать ответвления от питающей линии. Для этого предварительно обесточенные магистральные провода зачищают от изоляции с помощью специальных клещей, на расстояние 3 см. На это место ставят специальный клеммник для ответвления провода. После установки клеммника на магистральный провод, к нему подключают отводящий провод, который пойдет к вводному автомату.

Аналогичным образом делают ответвление и от нулевого магистрального провода.

Затем устанавливают все аппараты защиты, и сам счетчик, на панель щита, это удобнее делать с помощью Din-рейки. После установки всех компонентов на место производится подключение проводов.

Сделанное ответвление от фазного магистрального провода подключают к вводному автомату, затем с выхода вводного автомата провод подключается, согласно схеме, к первой клемме счетчика. Ответвленный нулевой провод подключают сразу ко второй клемме счетчика, автоматический выключатель для него не нужен.

От третьей клеммы провод идет на групповые автоматы защиты потребителей. Провод с четвертой клеммы подключается к общей шине зануления, к ней же будут подключаться все нулевые провода от потребителей.

Фазные провода, приходящие с квартиры, подключают к нижним зажимам автоматических выключателей, которые установлены после счетчика. Для каждого фазного провода (группы электроприборов) необходимо устанавливать отдельный автоматический выключатель. Запрещается подключение нескольких фазных проводов к одному автомату.

Все нулевые провода от групп потребителей электроэнергии квартиры, подключаются к общей шине зануления.

Помните, что в щите на лестничной клетке, располагаются не только ваши счетчики и автоматические выключатели, но и ваших соседей. Чтобы избежать путаницы при возникновении каких-либо неисправностей обязательно сделайте отметки с номером квартиры на ваших автоматических выключателях и счетчике.

Установка счетчика электроэнергии для гаража аналогична. Отличие заключается только в том, что нет надобности в ответвлении магистральных проводов, поскольку в гараж заводятся уже готовые отдельные провода питания.

c # - Добавление счетчика через PerformanceCounterCategory

Переполнение стека
  1. Около
  2. Товары
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
  3. Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
  4. Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
.

performancecounter - Веб-сервис - Счетчик производительности "Current Connections"

Переполнение стека
  1. Около
  2. Товары
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд
.

Определение, работа, таблица истинности и дизайн

Что такое счетчик?

Счетчик - это устройство, которое может подсчитывать любое конкретное событие на основе того, сколько раз произошло конкретное событие (я). В цифровой логической системе или компьютерах этот счетчик может подсчитывать и сохранять количество раз, когда произошло какое-либо конкретное событие или процесс, в зависимости от тактового сигнала. Наиболее распространенным типом счетчика является последовательная цифровая логическая схема с одним тактовым входом и несколькими выходами.Выходы представляют собой десятичные числа в двоичной или двоичной кодировке. Каждый тактовый импульс увеличивает или уменьшает число.

Что такое асинхронный?

Асинхронный означает отсутствие синхронизации. То, что не существует или не происходит одновременно. В вычислительном или телекоммуникационном потоке асинхронный означает управление синхронизацией операции, отправляя импульс только после завершения предыдущей операции, а не отправляя его через равные промежутки времени.

Асинхронный счетчик

Теперь мы разобрались, что такое , счетчик и что означает слово Асинхронный . Асинхронный счетчик может рассчитывать, используя Вход асинхронных часов . Счетчики легко сделать с помощью шлепанцев. Поскольку счет зависит от тактового сигнала, в случае асинхронного счетчика биты изменения состояния предоставляются в качестве тактового сигнала для последующих триггеров. Эти триггеры последовательно соединены вместе, и тактовый импульс проходит через счетчик.Из-за пульсации пульсаций его часто называют счетчиком пульсаций. Асинхронный счетчик может подсчитывать 2 n - 1 возможных состояний счета.

Асинхронный счетчик усеченных и декадных

Поскольку существует максимальное количество выходов для асинхронных счетчиков, таких как MOD-16 с разрешением 4 бита, также есть возможность использовать базовый асинхронный счетчик в конфигурации, в которой состояние счета будет меньше, чем их максимальное количество выходов .Счетчики Modulo или MOD являются одним из таких типов счетчиков. Конфигурация выполнена таким образом, что счетчик сбрасывается на ноль при предварительно заданном значении и имеет усеченных последовательностей.

Таким образом, если счетчик с определенным числом разрешений ( n-битное разрешение ) вызывается как счетчик полной последовательности , а с другой стороны, если он меньше максимального числа, вызывается как усеченный счетчик .

Чтобы получить преимущество асинхронных входов в триггере, можно использовать асинхронный усеченный счетчик с комбинационной логикой.

Асинхронный счетчик

Modulo 16 может быть изменен с помощью дополнительных логических вентилей и может использоваться таким образом, что выход будет выдавать десятичный (, деленный на 10 ) выход счетчика, который полезен при подсчете стандартных десятичных чисел или в арифметических схемах. Этот тип счетчиков называется Decade Counters .

Десятилетние счетчики требуют сброса на ноль, когда выход достигает десятичного значения 10.

Если считать 0-9 (10 шагов), двоичное число будет -

Число Двоичное число Десятичное значение
0 0000 0
1 0001 1
2 0010 2
3 0011 3
4 0100 4
5 0101 5
6 0110 6
7 0111 7
8 1000 8
9 1001 9

Итак, когда выход достигает 1001 (BCD = 9), счетчик необходимо сбросить.Чтобы сбросить счетчик, нам нужно передать это условие обратно на вход сброса. Счетчик, который отсчитывает от 0000 (BCD = 0) до 1001 (BCD = 9), называется счетчиком BCD или с двоично-десятичным кодом.

Временная диаграмма асинхронного декадного счетчика и его таблица истинности

На изображении выше показан базовый асинхронный счетчик , используемый в качестве декадного счетчика , с использованием 4 триггеров JK и одного логического элемента NAND 74LS10D.Асинхронный счетчик ведет вверх счет за каждый тактовый импульс, начиная с 0000 (BCD = 0) до 1001 (BCD = 9). Каждый выход JK-триггера обеспечивает двоичную цифру, а двоичный выход подается в следующий последующий триггер в качестве входа тактового сигнала. В конечном выходе 1001, который равен 9 в десятичном виде, выход D, который является старшим битом, и выход A, который является младшим битом, оба находятся в логической 1. Эти два выхода подключены к входу 74LS10D. При получении следующего тактового импульса выход 74LS10D меняет состояние с высокого логического уровня или 1 на низкий логический уровень или 0.

В такой ситуации, когда 74LS10D изменяет выход, триггеры 74LS73 J-K будут сброшены, поскольку выход логического элемента И-НЕ подключен к входу 74LS73 CLEAR. Когда триггеры сбрасываются, все выходы из D в A становятся 0000, а выход логического элемента И-НЕ сбрасывается обратно в логику 1. При такой конфигурации верхняя схема, показанная на изображении, стала модулем-10 или десятичным счетчиком.

Таблица истинности счетчика декад показана в следующей таблице -

Тактовый импульс Десятичное значение Выход - D Выход - C Выход - B Выход - A
1 0 0 0 0 0
2 1 0 0 0 1
3 2 0 0 1 0
4 3 0 0 1 1
5 4 0 1 0 0
6 5 0 1 0 1
7 6 0 1 1 0
8 7 0 1 1 1
9 8 1 0 0 0
10 9 1 0 0 1
11 0 0 0 0 0

На изображении ниже показана временная диаграмма и состояние 4 выходов тактового сигнала .Импульс сброса также показан на схеме.

Создание асинхронного счетчика, пример и удобство использования

Мы можем изменить цикл подсчета для асинхронного счетчика, используя метод, который используется при усечении вывода счетчика. Для других циклов счета мы можем изменить входное соединение через вентиль NAND или добавить другую конфигурацию логических вентилей.

Как мы обсуждали ранее, максимальный модуль, который может быть реализован с n числом триггеров, равен 2 n .Для этого, если мы хотим разработать усеченный асинхронный счетчик, мы должны найти наименьшую степень двойки, которая либо больше, либо равна нашему желаемому модулю.

Например, , если мы хотим посчитать от 0 до 56 или по модулю - 57 и повторить от 0, наибольшее количество требуемых триггеров будет n = 6, что даст максимальный модуль 64. Если мы выберем меньшее количество триггеров -flops модуля будет недостаточно для подсчета чисел от 0 до 56. Если мы выберем n = 5, максимальный MOD будет = 32, что недостаточно для подсчета.

Мы можем каскадировать два или более 4-битных счетчика пульсаций и настроить каждого индивидуально как « разделить на 16», или « разделить на 8» , чтобы получить MOD-128 или более указанного счетчика.

В сегменте 74LS микросхему 7493 можно настроить таким образом, например, если мы настроим 7493 как счетчик « делить на 16 » и каскадируем другие наборы микросхем 7493 как счетчик « разделить на 8 », мы получим « делим на 128 ” делитель частоты.

Другие ИС, такие как 74LS90 , предлагают программируемый счетчик пульсаций или делитель, который может быть сконфигурирован как деление на 2, деление на 3 или деление на 5 или другие комбинации.

С другой стороны, 74LS390 - это еще один гибкий выбор, который можно использовать для большого деления на число от 2 до 50,100 и других комбинаций.

Делители частоты

Одним из лучших вариантов использования асинхронного счетчика является его использование в качестве делителя частоты . Мы можем снизить высокую тактовую частоту до приемлемого стабильного значения, намного меньшего, чем фактическая высокочастотная частота. Это очень полезно в случае цифровой электроники, приложений, связанных с синхронизацией, цифровых часов, генераторов источников прерываний.

Предположим, мы используем классическую микросхему таймера NE555, которая представляет собой моностабильный / нестабильный мультивибратор, работающий на частоте 260 килогерц со стабильностью +/- 2%. Мы можем легко добавить 18-битный счетчик пульсаций « Divided on 2» и получить стабильный выходной сигнал с частотой 1 Гц, который можно использовать для генерации 1-секундной задержки или 1-секундного импульса, что полезно для цифровых часов.

Это простая схема для получения стабильной частоты или синхронизации от нестабильного источника путем деления частоты с помощью счетчика пульсаций.Более точные кварцевые генераторы могут производить точные высокие частоты, отличные от генераторов сигналов.

Преимущества и недостатки асинхронного счетчика

Асинхронные счетчики можно легко построить , используя триггеры типа D. Они могут быть реализованы с использованием схемы счетчика « делить на n », которая предлагает гораздо большую гибкость в приложениях, связанных с большим диапазоном счета, а усеченный счетчик может производить любое число модулей.

Но, несмотря на эти особенности, асинхронный счетчик предлагает некоторые ограничения и недостатки .

При использовании асинхронного счетчика дополнительных выходных триггеров для повторной синхронизации требовалось для повторной синхронизации триггеров. Кроме того, для счетчика усеченной последовательности, когда он не равен, требуется дополнительная логика обратной связи.

При подсчете большого количества битов, из-за цепной системы, задержка распространения на последовательных этапах стала слишком большой, от чего очень трудно избавиться.В такой ситуации синхронные счетчики работают быстрее и надежнее. Также существует ошибок подсчета в асинхронном счетчике, когда к нему применяются высокие тактовые частоты.

.

рубин на рельсах - ActionCable отображает правильное количество подключенных пользователей (проблемы: несколько вкладок, отключения)

Переполнение стека
  1. Около
  2. Товары
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
  3. Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
.

Параметры категориальных признаков в CatBoost | автор: Мария Гаркавенко

Освоение параметров, о существовании которых вы не знали

Пример категориальной функции: форма кошачьей морды

CatBoost - это библиотека для повышения градиента с открытым исходным кодом. Одно из различий между CatBoost и другими библиотеками повышения градиента заключается в расширенной обработке категориальных функций (на самом деле «Cat» в названии пакета означает не 🐱, а «CATegorical»).

CatBoost отлично справляется с категориальными данными сразу после установки.Однако он также имеет огромное количество параметров обучения, которые обеспечивают точный контроль над предварительной обработкой категориальных признаков. В этом уроке мы узнаем, как использовать эти параметры во благо. Учебное пособие разделено на следующие разделы:

  1. Введение: категориальные функции в машинном обучении
  2. Обработка категориальных характеристик в CatBoost
  3. Эксперимент: как настройки категориальных характеристик влияют на точность прогнозирования цен на старые автомобили .

Категориальный признак - это признак, который имеет дискретный набор значений, называемых категориями , которые не сопоставимы по <или> друг с другом. В реальных наборах данных мы довольно часто имеем дело с категориальными данными. Мощность категориального признака, то есть количество различных значений, которые может принимать признак, сильно различается между объектами и наборами данных - от нескольких до тысяч и миллионов различных значений. Значения категориального признака могут быть распределены почти равномерно, и могут быть значения с частотой, различающейся на порядки.Для использования в повышении градиента категориальные функции должны быть преобразованы в некоторую форму, которая может обрабатываться деревом решений, например, в числа. В следующем разделе мы кратко рассмотрим наиболее популярные в машинном обучении методы преобразования значений категориальных признаков в числа. Стандартные подходы к предварительной обработке категориальных признаков

  • Одноразовое кодирование заключается в создании двоичного признака для каждой категории. Основная проблема метода заключается в том, что функции с огромной мощностью (например, идентификатор пользователя) приводят к огромному количеству функций.
  • Label Encoding отображает каждую категорию, то есть значение, которое категориальный признак может принимать в случайное число. Разве это не имеет большого смысла? На практике это тоже не очень хорошо работает.
  • Hash Encoding преобразует функции строкового типа в вектор фиксированной размерности с помощью хеш-функции.
  • Кодирование частоты состоит в замене значений категориальных признаков на частоту категории в наборе данных.
  • Целевое кодирование заменяет значения категориального признака числом, которое вычисляется из распределения целевых значений для этого конкретного значения категориальной переменной.Самый простой подход, который иногда называют Greedy Target Encoding , заключается в использовании среднего значения target для объектов, принадлежащих к категории. Однако этот метод приводит к целевой утечке и переобучению. Одним из возможных решений этих проблем является Holdout Target Encoding - одна часть обучающего набора данных используется для вычисления целевой статистики для каждой категории, а обучение выполняется на остальных обучающих данных. Это решает проблему целевой утечки, но требует от нас пожертвовать частью наших драгоценных обучающих данных.По этой причине наиболее популярными на практике решениями являются K-Fold Target Encoding и Leave-One-Out Target Encoding . Идея целевой кодировки K-Fold очень похожа на K-Fold Cross Validation - мы разделяем обучающие данные на несколько складок, в каждой складке мы заменяем значения категориальных характеристик целевой статистикой для категории, рассчитанной на других складках. Целевое кодирование с исключением одного-единственного - это частный случай K-кратного кодирования, где K равно длине обучающих данных.K-Fold Encoding и Leave-One-Out Target Encoding также могут привести к переобучению. Рассмотрим следующий пример: в наборе обучающих данных у нас есть одна категориальная функция с одним значением и 5 объектов класса 0 и 6 объектов класса 1. Очевидно, что функция, имеющая только одно возможное значение, бесполезна, однако, если мы используем Leave -One-Out Target Encoding со средней функцией для всех объектов класса 0 значение функции будет закодировано в 0,6, в то время как для всех объектов класса 1 значение кодировки функции будет 0.5. Это позволит классификатору дерева решений выбрать разбиение на 0,55 и достичь 100% точности на обучающем наборе.

CatBoost поддерживает некоторые традиционные методы предварительной обработки категориальных данных, такие как One-hot Encoding и Frequency Encoding. Однако одной из отличительных черт этого пакета является его оригинальное решение для кодирования категориальных признаков.

Основная идея предварительной обработки категориальных функций CatBoost - Упорядоченное целевое кодирование : выполняется случайная перестановка набора данных, а затем выполняется целевое кодирование некоторого типа (например, просто вычисление среднего целевого значения для объектов этой категории). каждый пример использует только те объекты, которые помещаются перед текущим объектом .

Обычно преобразование категориальных признаков в числовые в CatBoost включает следующие шаги:

  1. Перестановка обучающих объектов в случайном порядке.
  2. Квантование то есть преобразование целевого значения из числа с плавающей запятой в целое число в зависимости от типа задачи:
  • Классификация - Возможные значения для целевого значения - «0» (не принадлежит указанному целевому классу) и «1» (принадлежит указанному целевому классу).
  • Мультиклассификация - целевые значения - это целые идентификаторы целевых классов (начиная с «0»).
  • Регрессия - выполняется квантование значения метки. Режим и количество сегментов задаются в стартовых параметрах . Всем значениям, расположенным внутри одного сегмента, назначается класс значения метки - целое число в диапазоне, определяемом формулой: .

3. Кодирование значений категориальных признаков.

CatBoost создает четыре перестановки обучающих объектов, и для каждой перестановки обучается отдельная модель.Три модели используются для выбора древовидной структуры, а четвертая используется для вычисления значений листьев окончательной модели, которую мы сохраняем. На каждой итерации случайным образом выбирается одна из трех моделей; эта модель используется для выбора новой древовидной структуры и расчета значений листьев для всех четырех моделей.

Использование нескольких моделей для выбора древовидной структуры повышает надежность кодирования категориальных признаков. Если в одной перестановке объект находится близко к началу набора данных, а статистика для кодирования рассчитывается для небольшого количества объектов в двух других перестановках, это может быть ближе к концу набора данных, и для вычислений будет использоваться много объектов. статистика.

Еще одним важным моментом является то, что CatBoost может создавать новые категориальные функции, комбинируя существующие . И он действительно будет это делать, если вы явно не скажете ему не делать этого :) Обработкой исходных функций и созданных функций можно управлять отдельно с помощью настроек simple_ctr и common_ctr соответственно (мы поговорим о них подробно).

Фото chuttersnap на Unsplash

Для экспериментов в этом руководстве мы будем использовать https: // www.kaggle.com/lepchenkov/usedcarscatalog

Этот набор данных состоит из описаний старых автомобилей и их характеристик - как числовых, таких как пробег, год выпуска и т. д., так и категориальных, таких как цвет, название производителя, название модели и т. д.

Наша цель - решить задачу регрессии , т. Е. Спрогнозировать цену старого автомобиля.

Давайте посмотрим, сколько уникальных значений имеет каждая категориальная переменная:

 df [category_features_names] .nunique () имя_производителя 55 
имя_модели 1118
трансмиссия 2
цвет 12
двигатель_топливо 6
тип_двигателя 3
body_type 12
состояние трансмиссии 3

location_region 6

Вот целевое распределение значений:

Во-первых, мы собираемся приблизительно оценить количество деревьев и требуемую скорость обучения, достаточных для этой задачи.

 0: обучение: 5935.7603510 тест: 6046.0339243 лучшее: 6046.0339243 (0) всего: 73,2 мс осталось: 6 мин. 5 с 
2000: обучение: 1052.8405096 тест: 1684.8571308 лучшее: 1684.8571308 (2000) всего: 19,5 с осталось: 29,2 с
4000 узнать: 830.0093394 тест: 1669.1267503 лучший: 1668.7626148 (3888) всего: 41,4 с осталось: 10,3 с
4999: узнать: 753,5299104 тест: 1666.7826842 лучший: 1666.6739968 (4463) всего: 52,7 осталось: 0usbestTest = 1666.6736997 Теперь мы собираемся написать простую функцию, которая проверяет производительность CatBoost на трехкратной перекрестной проверке с учетом параметров и возвращает полный список параметров для последней модели.При желании эта функция сравнивает метрики модели с результатами модели, обученной с параметрами категориальных характеристик по умолчанию.

Мы зафиксируем количество оценщиков на 4500 и скорость обучения на 0,1.

Количество параметров, связанных с обработкой категориальных признаков в CatBoost, огромно. Вот, надеюсь, полный список:

  • one_hot_max_size (int) - используйте одноразовое кодирование для всех категориальных функций с количеством различных значений, меньших или равных заданному значению параметра.Для таких функций не выполняется сложное кодирование. Значение по умолчанию для задачи регрессии - 2.
  • model_size_reg (float от 0 до inf) - коэффициент регуляризации размера модели. Чем больше значение, тем меньше размер модели. Подробности см. В разделе «Коэффициент регуляризации размера модели». Эта регуляризация нужна только для моделей с категориальными признаками (другие модели небольшие). Модели с категориальными характеристиками могут весить десятки гигабайт и более, если у категориальных функций много значений.Если значение регуляризатора отличается от нуля, то использование категориальных признаков или комбинаций признаков с большим количеством значений имеет штраф, поэтому в результирующей модели используется меньшее их количество. Значение по умолчанию - 0,5
  • max_ctr_complexity - максимальное количество функций, которые можно объединить. Каждая результирующая комбинация состоит из одного или нескольких категориальных признаков и может дополнительно содержать двоичные признаки в следующей форме: «числовой признак> значение». Для задачи регрессии на CPU значение по умолчанию 4.
  • has_time (bool) - если true , то 1-й шаг обработки категориальных признаков, перестановка, не выполняется. Полезно, когда объекты в наборе данных упорядочены по времени. Для нашего набора данных он нам не нужен. Значение по умолчанию - False
  • simple_ctr - Параметры квантования для простых категориальных функций.
  • комбинаций_ctr - настройки квантования для комбинаций категориальных характеристик.
  • per_feature_ctr - Настройки квантования для каждой характеристики для категориальных функций.
  • counter_calc_method определяет, использовать ли набор данных проверки (предоставленный через параметр eval_set метода fit ) для оценки частот категорий с помощью счетчика Counter . По умолчанию это Полный , и используются объекты из набора данных проверки; Передайте значение SkipTest , чтобы игнорировать объекты из набора проверки.
  • ctr_target_border_count - Максимальное количество границ для использования в целевом квантовании для категориальных функций, которые в этом нуждаются. Значение по умолчанию для задачи регрессии - 1.
  • ctr_leaf_count_limit - максимальное количество конечных точек с категориальными характеристиками. Значение по умолчанию - Нет, т.е. без ограничений.
  • store_all_simple_ctr - Если предыдущий параметр в какой-то момент дерево повышения градиента больше не может разбивать по категориальным признакам. При значении по умолчанию, равном False , ограничение применяется как к исходным категориальным функциям, так и к функциям, которые CatBoost создает путем комбинирования различных функций.Если для этого параметра установлено значение Истинно , ограничивается только количество разделений, выполняемых для комбинированных элементов.

Три параметра: simple_ctr , plays_ctr и per_feature_ctr - это комплексные параметры, которые управляют вторым и третьим этапами обработки категориальных признаков. О них мы поговорим подробнее в следующих разделах.

Во-первых, мы тестируем готовую обработку категориальных функций CatBoost.

 last_model_params = score_catboost_model ({}, True) 
Оценка R2: 0.9334 (0,0009)
Оценка RMSE: 1659 (17)

Мы сохраним метрики модели с параметрами категориальных характеристик по умолчанию для дальнейшего сравнения.

Первое, что мы пытаемся сделать, - это заставить CatBoost использовать одноразовое кодирование для всех наших категориальных функций (максимальная мощность категориальной функции в нашем наборе данных составляет 1118 <2000). В документации говорится, что для функций, для которых используется горячая кодировка, другие кодировки не вычисляются.

Значение по умолчанию:

  • N / A, если обучение выполняется на CPU в режиме парной оценки
  • 255, если обучение выполняется на GPU и для выбранных типов Ctr требуются целевые данные, которые недоступны во время обучения
  • 10, если обучение выполняется в режиме ранжирования
  • 2, если ни одно из вышеперечисленных условий не выполняется
 model_params = score_catboost_model ({'one_hot_max_size': 2000}) Оценка R2: 0.9392 (0,0029) + 0,6% по сравнению с параметрами по умолчанию 
Оценка RMSE: 1584 (28) -4,5% по сравнению с параметрами по умолчанию

Этот параметр влияет на размер модели, если данные обучения имеют категориальные особенности.

Информация о категориальных характеристиках вносит большой вклад в окончательный размер модели. Отображение хэша значения категориального объекта на некоторые статистические значения сохраняется для каждого категориального признака, который используется в модели. Размер этого сопоставления для конкретной функции зависит от количества уникальных значений, которые принимает эта функция.

Таким образом, потенциальный вес категориального признака может быть учтен в окончательной модели при выборе разделения в дереве для уменьшения окончательного размера модели. При выборе наилучшего сплита рассчитываются все сплит-баллы, а затем производится сплит с лучшими

.

LTC4150 Руководство по подключению кулоновского счетчика

Добавлено в избранное Любимый 4

Считай кулоны

Если вы немного работали со схемами, вы, вероятно, знаете, что вы можете измерить ток, используемый схемой, с помощью амперметра (или, что более вероятно, мультиметра в настройке усилителя), и что это полезная информация.

Посмотрите на витрину продукта на 1:26

Мгновенное потребление тока определенно полезно, но иногда вы хотите отслеживать совокупное потребление тока , особенно когда вы пытаетесь определить, сколько энергии осталось в батарее.Срок службы батареи легко предсказать для схемы, которая использует постоянный ток, но все становится намного сложнее, когда схема выполняет разные действия в разное время, например, зажигает светодиоды.

Рассмотрим спидометр и одометр в автомобиле. Спидометр похож на амперметр - он показывает вашу мгновенную скорость, что полезно знать, но он не может сказать вам, как далеко вы ушли, если вы постоянно не отслеживаете ее. Это работа одометра; он постоянно отслеживает вашу скорость, накапливает ее с течением времени и сообщает вам, как далеко вы прошли.

Счетчик кулонов похож на одометр для текущего . Он постоянно контролирует ток, который использует ваша схема, суммирует его и выдает импульс каждый раз, когда использовалось заданное количество ампер-часов. С каждым импульсом вы также получаете сигнал «полярности», который сообщает вам, в каком направлении течет ток (отлично подходит для аккумуляторных батарей!). Подсчитывая импульсы и направление, вы можете вести точный подсчет того, сколько энергии ваша схема снимает с батареи (или возвращает обратно).Если вы начнете с полной батареей, вы всегда будете точно знать, сколько ее осталось! Аккуратно, а?

Рекомендуемая литература:

Основные сведения об аккумуляторах

Прежде чем говорить о кулонах, давайте поговорим немного о батареях.

Когда вы покупаете аккумулятор в SparkFun (или где-либо еще), вы решаете, какой из них хотите, на основе двух важных чисел:

Один из них - сколько вольт и обеспечивает батарея. Вы, конечно, захотите выбрать батарею, которая соответствует требованиям вашего проекта (слишком большое или слишком маленькое напряжение - это плохо).Обычно мы рекомендуем конкретный аккумулятор, например, два элемента AA на 1,5 В для нашей игры Simon.

Другое число - это емкость батареи, или насколько она "большая". Чем выше емкость, тем дольше будет работать ваш проект. Батареи большей емкости больше и тяжелее, чем меньшие, поэтому вам нужно будет найти компромисс между размером и весом и временем работы - вы можете использовать батареи AA для более портативного проекта, даже если они не прослужат так долго, как D батарейки бы.

Мы измеряем емкость аккумулятора в миллиампер-часов (мАч), для маленьких батарей или ампер-часов (Ач), для больших.Это число указывает теоретическое количество тока, , которое батарея может обеспечить за один час до того, как разрядится.

Например, все эти щелочные батареи имеют одинаковое напряжение (1,5 В), но разную емкость:

  • D: 12000 мАч
  • C: 8000 мАч
  • AA: 2700 мАч
  • AAA: 1200 мАч

Батарея AAA, показанная выше, имеет емкость 1200 мАч, что означает, что она может обеспечить 1,5 В при 1200 мА (1.2А) в течение одного часа. Но это только ток, который он может обеспечить на на один час. С таким же успехом он может предоставить:

  • 600 мА в течение двух часов (600 мА = 1200 мАч / 2 ч)
  • 300 мА в течение четырех часов (300 мА = 1200 мАч / 4 ч)
  • 150 мА в течение 8 часов (150 мА = 1200 мАч / 8 ч) и т. Д.

И наоборот, в зависимости от типа используемой батареи, может быть возможно получить:

  • 2400 мА в течение получаса (2400 мА = 1200 мАч / 0,5 ч)
  • 4800 мА в течение 15 минут (4800 мА = 1200 мАч / 0.25 ч)
  • 72000мА (72А !!!) за 1 минуту! (72000 мА = 1200 мАч / (1/60 ч))

На самом деле химические вещества в батарее могут реагировать только с определенной скоростью, поэтому вы не можете получить неограниченное количество энергии даже на короткое время. Однако LiPo-аккумуляторы с высокой степенью разряда без схемы защиты МОГУТ разряжать потрясающее количество энергии за несколько минут, и именно по этой причине используются в моделях самолетов.

Если вы хотите знать, на сколько хватит заряда батареи, вычислить легко:

  • Чтобы определить ток, который может обеспечить полная батарея в течение заданного количества часов, разделите общую емкость на часы:

    1200 мАч / 10 часов = 120 мА

  • Чтобы определить, сколько времени хватит на полную батарею при заданном потреблении тока, разделите общую емкость на текущее потребление вашего проекта:

    1200 мАч / 50 мА = 24 часа

Что такое кулон?

Шарль Огюстен де Кулон, 1736–1806

кулон (как и большинство устройств, названных в честь людей, имя пишется строчными буквами, если вы специально не говорите об этом человеке), определяется как один ампер на одну секунду :

1A x 1с = 1C

Поскольку в часе 3600 секунд, один ампер-час равен 3600 кулонам:

1 Ач = 3600 ° C

Как LTC4150 измеряет кулоны?

LTC4150 имеет выходной контакт, называемый прерыванием, или сокращенно INT (строка над названием указывает, что это сигнал «активного низкого уровня»).Эта линия обычно имеет высокий уровень, но будет пульсировать с низким уровнем каждый раз, когда через устройство проходит 0,614 кулонов (что также составляет 0,1707 миллиампер-часов или 0,0001707 ампер-часов):

1 INT = 0,614439C
1 INT = 0,1707 мАч
1 ИНТ. = 0,0001707Ач

Или, если посмотреть с другой стороны, вы получите 5859 «тиков» INT за каждый ампер-час:

5859 ИНТ = 1 Ач

Отслеживание заряда аккумулятора

Как известно, емкость аккумулятора измеряется в мАч (миллиампер-часы) или Ач (ампер-часы).Если ваша батарея держит 1 ампер-час , когда она полная, вы можете непрерывно потреблять один ампер от нее в течение за один час , прежде чем она разрядится. Вы также можете использовать 1/2 А в течение двух часов или 2 А в течение 1/2 часа и т. Д.

Поскольку он измеряет ампер-часы, когда вы их используете, счетчик кулонов позволяет очень легко отслеживать состояние заряда аккумулятора (насколько он заряжен):

  1. Во-первых, предполагая, что вы начинаете с полностью заряженной батареей, установите переменную на начальное состояние заряда вашей батареи (например,грамм. 1000,0 мАч).

  2. Слушайте «тиковые» (низкие) сигналы от вывода INT.

  3. Каждый раз, когда вы обнаруживаете тик, проверяйте сигнал направления и прибавляйте или вычитайте указанное выше значение мАч (0,1707 мАч) за тик к переменной состояния батареи.

  4. Прибыль!

Как мы видели в предыдущем разделе, одна «галочка» с устройства равна 0,0001707 ампер-часов. И наоборот, один ампер-час равен 5859 тикам. Если ваша батарея имеет емкость два ампер-часа, то для полного разряда (или заполнения *) батареи потребуется 11718 тиков (5859 * 2).

* Обратите внимание, что в реальной жизни для зарядки аккумулятора требуется немного больше тока, чем вы получите позже. Это связано с тем, что химические процессы, накапливающие заряд, не эффективны на 100%, а избыток превращается в тепло. Сумма потерь зависит от типа аккумулятора, скорости заряда, возраста аккумулятора, температуры и т. Д. Вы можете учесть это, введя ручной ввод "сброса", когда аккумулятор полностью заряжен, или выполнив некоторую калибровку, чтобы увидеть сколько еще тиков вы получите при зарядке vs.разряжается (хотя это будет меняться с возрастом батареи, температурой и т. д.).

Мы написали пример кода, который показывает вам, как все это сделать, см. Раздел «Пример кода» для получения дополнительной информации.

Бонус: определение среднего тока

Дополнительная (и совершенно необязательная) уловка заключается в том, что если вы отслеживаете временную задержку между «тиками», вы можете вернуть средний ток, использованный за этот период. Уравнение очень простое:

мА = 614,4 / (задержка между «тиками» в секундах)

Обратите внимание, что, поскольку это число является средним потреблением тока за период времени, мгновенный ток может быть больше или меньше.Это также рассматривается в примере кода.

Подключение оборудования

Микросхема кулоновского счетчика LTC4150 имеет очень простой интерфейс. Он имеет выход INT (прерывание), который обычно имеет высокий уровень, но переходит в низкий уровень, когда через устройство проходит заданное количество тока. Также имеется выход POL, который сообщает вам, в каком направлении течет ток.

Макс.рейтинг

Счетчик кулонов может работать с источниками питания до 8.5В , а токи до 1А . Он особенно хорошо работает с одноэлементными (3,7 В) липо-батареями.

Со стороны интерфейса кулоновский счетчик может быть подключен к системам, работающим от 3,3 В или 5 В (см. Паяные перемычки ниже). Резисторы на плате были выбраны для этих двух напряжений; для других напряжений ввода-вывода могут потребоваться резисторы других номиналов.

Перемычки под пайку

На плате кулоновского счетчика есть три паяных перемычки, которые настраивают ее для различных ситуаций. Пожалуйста, внимательно прочтите этот раздел и внесите все необходимые изменения перед использованием вашего кулоновского счетчика.

  • Паяльная перемычка SJ1 (на компонентной стороне платы) управляет поведением выхода INT. Если SJ1 закрыт (по умолчанию), INT будет пульсировать на низком уровне и немедленно вернется на высокий уровень. Если SJ1 открыт (очищен), INT будет оставаться на низком уровне, пока вы не используете вход CLR для его ручного сброса. Если ваш код использует прерывания для обнаружения тактов INT, вы, вероятно, захотите оставить SJ1 закрытым. Это избавит вас от необходимости вручную сбрасывать INT на каждом тике. Если вы вручную опрашиваете выход INT, вы, вероятно, захотите открыть (очистить) SJ1, чтобы у вас было больше времени для обнаружения низкого сигнала. См. Раздел Пример кода для получения дополнительной информации о прерываниях и опросе.
  • Паяльные перемычки SJ2 и SJ3 (в нижней части платы) выбирают, будете ли вы подключать кулоновский счетчик к системе 3,3 В или 5 В. Если вы используете систему на 5 В (по умолчанию), оставьте эти две паяные перемычки открытыми (свободными). Если вы будете подключать счетчик кулонов к системе 3,3 В, замкните обе перемычки.

Чтобы замкнуть перемычку припоя, расплавьте небольшую каплю припоя на перемычку так, чтобы она соединяла обе контактные площадки, закорачивая их вместе.

Чтобы открыть или «очистить» перемычку припоя, используйте немного припоя и горячий утюг, чтобы удалить каплю припоя, соединяющую две контактные площадки. Поместите фитиль на каплю и нагрейте каплю с до фитиля. Когда припой расплавится, фитиль поглотит его.Когда вы закончите, убедитесь, что две контактные площадки полностью разделены (их не соединяет припой).

Электрические соединения

Как и при использовании амперметра, вам необходимо установить кулоновский счетчик между источником питания (обычно аккумулятором) и цепью. Весь ток, который использует ваша схема, должен пройти через счетчик кулонов для измерения.

На одном конце коммутационной платы находятся разъемы с маркировкой IN и OUT. Подключите батарею или источник питания к разъему IN или разъему батареи JST (они идентичны) и подключите заголовок OUT к вашему проекту.Разъем JST соответствует разъемам, используемым на батареях SparkFun Lipo, и может использоваться для подключения одноэлементной батареи Lipo 3,7 В в качестве источника питания. (Вы также можете добавить 2-контактный разъем JST или адаптер к своей батарее или другому источнику питания и подключить его к этому разъему).

JST Jumper 2 Wire Сборка

В наличии PRT-09914

Это простой двухжильный кабель.Отлично подходит для прыжков с доски на доску или чего-то еще. Имеется 2-контактный разъем JST…

3

Перемычка - JST Black Red

В наличии PRT-08670

Это простой двухжильный кабель.Отлично подходит для прыжков с доски на доску. 2-контактный разъем JST на одном конце, оголенный кабель на оппе…

Штекерный разъем на 2-контактный JST

В наличии TOL-08734

Двухконтактный разъем JST для цилиндрического разъема 2,1x5,5 мм, длинный соединительный кабель 6,25 дюйма. Мы используем этот кабель для адаптации к электросети…

1

Обратите внимание, , что если вы будете использовать и кулоновский счетчик, и зарядное устройство Lipo, подключите кулоновский счетчик (не зарядное устройство) непосредственно к вашей батарее.Таким образом, счетчик кулонов может отслеживать как зарядку, так и разрядку:

PROTIP: если вы подключите пигтейл JST к выходу счетчика кулонов, вы можете удобно подключить его прямо к разъему батареи JST вашей системы:

Вы можете сделать то же самое с зарядным устройством Lipo, для полной модульности plug-and-play:

Интерфейсные контакты

На другом конце счетчика кулонов вы найдете заголовок с шестью булавками.Это контакты, которые вам понадобятся для подключения к микроконтроллеру. В зависимости от того, что вы хотите сделать, вам понадобятся как минимум первые четыре контакта:

Имя Функция Направление Банкноты
VIO Напряжение ввода / вывода Мощность Подключите к 3,3 В или 5 В в зависимости от вашей системы. Обратите внимание, что вам может потребоваться изменить настройки перемычки (см. Выше).

ИНТ

Прерывание Выход
(из CC)
Понижается, когда через плату прошло 0,0001707 ампер-часов. Сбрасывается (становится высоким), когда CLR становится низким. Подключите к входному контакту прерывания.
ПОЛ Полярность Выход
(из CC)
Указывает направление тока. Низкий = ток от IN к OUT (разрядка). Высокий = ток от OUT к IN (зарядка).
ЗЕМЛЯ Земля Мощность Подключите к контакту GND вашей системы.
CLR прозрачный Вход
(для CC)
Если INT низкий, сделайте CLR низким, чтобы сбросить INT. Это делается автоматически, если SJ1 закрыт (связывает вместе CLR и INT). Этот вывод можно оставить отключенным, если SJ1 замкнут и вы используете прерывания для выборки INT.
ШДН Выключение Вход
(для CC)
Если SHDN низкий, чип будет сброшен.Между этим выводом и VIO есть подтягивающий резистор, поэтому, если вы оставите его отключенным, плата останется активной. Этот вывод можно оставить отсоединенным, если функция выключения не требуется.

<

p>

PROTIP: Когда вы видите имя сигнала, содержащее звездочку или черту поверх него, это означает, что в этом сигнале используется «отрицательная логика». В отрицательной логике низкий логический уровень означает, что сигнал установлен или активен.Таким образом, если вы видите сигнал с именем RESET, вы должны подать сигнал low для сброса детали и поддерживать его в остальное время.

Примечания, что кулоновский Счетчик питаются от заголовка IN (обычно это батарея) и не по VIO штифт, который используется только в качестве опорного напряжения для выходных контактов. Это сделано для того, чтобы небольшое количество энергии, потребляемое самим кулоновским счетчиком, было включено в его измерения для максимальной точности. Кулоновский счетчик потребляет менее 1 мА во время работы, и вы можете использовать вход SHDN (выключение) для дальнейшего снижения его энергопотребления (хотя он не сможет отслеживать текущее использование при выключении).

Типовые соединения

Перед тем, как подключить кулоновский счетчик к микроконтроллеру, см. Раздел «Паяльные перемычки» выше, где приведены инструкции по настройке платы для работы в системе с напряжением 3,3 В или 5 В.

Наш пример кода для Arduino был написан так, что вы можете подключить плату счетчика Coulumb непосредственно к цифровым контактам Arduino со 2 по 7, как показано ниже. (Мы сделали D2 постоянно HIGH для VIO и D5 LOW для GND.)

Это упрощает тестирование платы, но в большинстве случаев вы захотите использовать провода для подключения плат, чтобы не тратить ценные порты ввода-вывода на контакты, которые можно оставить отключенными.Кстати:

Нужно ли использовать все шесть контактов?

Наверное, нет!

  • Если вы будете использовать прерывания для выборки сигнала INT (рекомендуется), вы можете оставить вывод CLR отключенным.

  • Если функция выключения не требуется, можно оставить контакт SHDN отключенным.

  • Вы можете подключить VIO и GND к регулируемому напряжению вашей системы (3,3 В или 5 В) и GND. Вам не нужно тратить впустую контакты ввода-вывода.

Если вы используете прерывания для выборки сигнала INT (рекомендуется), вы можете обойтись только двумя портами ввода-вывода (INT и POL) плюс VIO и GND.Обратите внимание, что для Arduinos на базе ATmega 328 INT может быть подключен только к D2 или D3 без дополнительных библиотек прерывания смены контактов.

Системы 3,3 В

Кулоновский счетчик хорошо подходит для систем с напряжением 3,3 В, таких как Arduino Pro или Pro Mini:

На этих схемах показано использование одноэлементной батареи Lipo для питания системы. Обратите внимание, что вы должны также подключить 3.3V к VIO и GND к GND для задания логического уровня. Вы можете сделать это с помощью линии VCC (3,3 В) Arduino или подключить ее к выводу ввода / вывода, установленному на ВЫСОКИЙ уровень, как мы это делаем в нашем примере кода.

Системы 5 В

Для систем на 5 В, таких как Arduino Uno или SparkFun Redboard, вы можете подавать нерегулируемое питание напряжением до 8,5 В через счетчик кулонов на терминал VIN Arduino. Обратите внимание, что вам нужно будет подключить 5V к VIO для задания логического уровня. Вы можете сделать это с помощью линии 5V Arduino или подключить ее к выводу ввода / вывода, установленному на ВЫСОКОЕ, как мы это делаем в нашем примере кода.

Если вы хотите запитать Arduino от регулируемой линии 5 В, вы также можете это сделать.Подключите источник питания через счетчик кулонов к клемме 5V Arduino. Вам также потребуется подать 5В на вывод VIO кулоновского счетчика и так далее.

Запуск кода примера

Мы включили два примера программ для микроконтроллера Arduino, чтобы показать вам, как использовать счетчик кулонов. Если вы не используете Arduino, код примера очень прост и должен быть легко адаптирован для других микроконтроллеров.

Прервать или не прервать?

Два примера кода называются «Coulomb_int» и «Coulomb_polling».Они делают то же самое (измеряют расход заряда батареи), но различаются способом обнаружения изменений на выходе INT. Какой из них вы выберете, будет зависеть от ваших требований и уровня квалификации.

прерывания

«Стандартный» способ обнаружить смену вывода - использовать прерывание . Прерывания - это аппаратная функция, встроенная в микроконтроллеры, которая позволяет им немедленно обрабатывать высокоприоритетные события , .

Чтобы использовать прерывания, вы пишете специальную функцию под названием Interrupt Service Routine (ISR) и соответствующим образом настраиваете оборудование.Затем всякий раз, когда специальный вывод прерывания на вашем микроконтроллере получает желаемый вход (повышается или понижается), все, что происходит в основном цикле, приостанавливается, и ваша функция ISR запускается. Когда функция ISR завершается, основной цикл возобновляется с того места, где он остановился. Все это происходит автоматически - единственный способ, которым основной цикл узнает, что что-то произошло, - это если функция ISR изменит некоторые переменные за кулисами (например, сколько осталось батареи, что мы и делаем в примере кода).

Код примера прерывания имеет то преимущество, что не требует ввода CLR, поэтому вы можете обойтись только двумя выводами ввода / вывода; INT и POL.

Обратите внимание, , что на Arduinos на базе ATmega 368 только два контакта поддерживают внешние прерывания без дополнительных библиотек: D2 (INT0) и D3 (INT1). Мы используем D3 в нашем примере кода.

Голосование
Прерывания

очень полезны, но если вы все еще изучаете тонкости программирования, нет ничего постыдного в использовании более простой техники под названием опрос .Опрос - это просто проверка ввода снова и снова, пока он не станет состоянием, которое вы ищете.

По умолчанию счетчик кулонов настроен так, что на выходе INT будет низкий уровень и сразу же вернется высокий уровень. Он будет низким только в течение нескольких микросекунд (миллионных долей секунды!), Чего достаточно для кода на основе прерываний, чтобы обнаружить спад, но случайная проверка почти наверняка пропустит такой короткий сигнал.

Однако, если вы открываете (снимаете) паяльную перемычку SJ1, каждый раз, когда INT становится низким, будет оставаться на низком уровне , пока вы не сбросите его вручную.Это значительно упрощает написание кода опроса, так как INT будет оставаться на низком уровне до тех пор, пока вы не дойдете до следующей проверки. Чтобы сбросить его, сделайте CLR низким, а затем высоким.

Код примера опроса имеет недостаток, заключающийся в том, что требуется три контакта ввода-вывода вместо двух (INT, CLR и POL). Вы также должны быть осторожны, проверяя INT быстрее, чем каждые полсекунды или около того; если появится новый ИНТ, а старый еще на низком уровне, вы его пропустите.

Подключение оборудования

Вот минимально необходимые соединения для примеров эскизов.(См. Электрические схемы на предыдущей странице.)

Если вы хотите попробовать пример кода прерывания:
  • Оставить паяльную перемычку SJ1 закрытой (по умолчанию)
  • Вам потребуется подключить (как минимум):
    • VIO по VCC
    • INT в D3
    • POL по D4
    • GND на GND
Если вы хотите попробовать код примера опроса:
  • Открытая (прозрачная) перемычка под пайку SJ1 (Инструкции)
  • Вам потребуется подключить (как минимум):
    • VIO по VCC
    • INT в D3
    • POL по D4
    • GND на GND
    • CLR по D6
Для ЛЮБОЙ версии кода:
  • Убедитесь, что оба SJ2 и SJ3 открыты , (чистый) для Arduino 5 В или оба закрыты (припаяны) для 3.3V Arduino.

Скачивание кода

Код примера хранится в репозитории Github Coulomb Counter BOB. Вы можете загрузить ZIP-файл всего репозитория (или клонировать его на свой компьютер, если у вас установлено программное обеспечение github) или сохранить эскизы напрямую:

Для любой версии кода вам следует изменить строку 120, чтобы отразить полную емкость вашей липо-батареи. По умолчанию 2000 мАч:

  энергозависимая двойная батарея_mAh = 2000.0; // миллиампер-часы (мАч)  

Это обеспечит точное считывание того, сколько мАч осталось в вашей батарее, когда вы ее используете.

Выполнение примера кода

Загрузите код в Arduino, как обычно. Откройте окно монитора последовательного порта, установленное на 9600 бод. Вы должны увидеть сообщение сброса, за которым следуют обновления по мере появления "тиков" INT.

Столбцы слева направо:

  • мАч (миллиампер-часы), оставшееся в аккумуляторе (вычитаемое из значения емкости аккумулятора в строке 120)
  • Состояние заряда (остаток в процентах)
  • Задержка между тиками
  • Среднее значение в мА, рассчитанное с последней задержки.

Обратите внимание, что первое показание мА будет неверным, поскольку для выполнения расчетов требуется временная задержка между двумя показаниями.

Помните, что если к выходу счетчика кулонов ничего не подключено, ток, проходящий через плату, будет равен нулю, и вы не увидите импульсов с вывода INT. (Вы можете получать один импульс каждые 10 минут или около того из-за очень небольшого количества тока, которое использует микросхема LTC4150.)

Ресурсы и дальнейшее развитие

Замена чувствительного резистора

Счетчик Кулонов использует чувствительный резистор для измерения тока.Этот очень маленький резистор (0,05 Ом) - единственный компонент, расположенный между входом и выходом. LTC4150 измеряет падение напряжения на этом резисторе; благодаря закону Ома падение напряжения прямо пропорционально току, проходящему через резистор.

Мы установили чувствительный резистор 0,05 Ом в счетчик кулонов, поэтому максимальный ток составляет 1 А, и вы получаете 5859 тиков на Ач. Если вам нужно большее разрешение (тиков на Ач) при более низком максимальном токе или больший ток * при меньшем разрешении, вы можете заменить этот резистор другой частью номинала.Вам нужно будет удалить существующую деталь и заменить ее другой деталью для поверхностного монтажа или использовать предоставленную посадочную поверхность для резистора в сквозном отверстии. Информацию о выборе резистора см. В таблице данных LTC4150. В папке документации Github также есть таблица, которая может оказаться полезной.

* Обратите внимание, , что дорожки печатной платы на плате не рассчитаны на постоянную работу с током более 1,6 А, а разъемы JST не рассчитаны на ток более 2 А.

Также обратите внимание, что не существует простого способа увеличить максимальное напряжение питания до 8.5В. Сожалею!

Использование входа SHDN

Вы можете перезагрузить или выключить LTC4150, установив на входе SHDN НИЗКИЙ уровень. Это снизит энергопотребление платы, но LTC4150 не будет измерять потребление тока в этом режиме. На этом входе есть подтягивающий резистор; если вам не нужна функция выключения, вы можете оставить этот вход отключенным.


Мы надеемся, что счетчик кулонов LTC4150 окажется для вас полезным. Теперь, когда вы успешно настроили и запустили кулоновский счетчик LTC4150, пора включить его в свой собственный проект! Для получения дополнительной информации посетите ресурсы ниже:

Вам нужно вдохновение для вашего следующего проекта? Ознакомьтесь с этими соответствующими руководствами!

Аккумуляторные технологии

Основы батарей, используемых в портативных электронных устройствах: LiPo, NiMH, плоские элементы и щелочные.

Основы LilyPad: работа над вашим проектом

Узнайте о вариантах питания ваших проектов LilyPad, о безопасности и уходе за батареями LiPo, а также о том, как рассчитывать и учитывать ограничения мощности для ваших проектов.

Если у вас возникнут проблемы, обращайтесь в нашу службу технической поддержки. И дайте нам знать, для чего вы его используете!

.

Смотрите также