Na pierwszy rzut oka, uwagę przyciągają być może niekoniecznie najważniejsze lecz dobrze widoczne elementy wokół wyświetlacza LCD:
-niebieski warystor przeciwprzepięciowy
-2 czarne optoelementy (nadawczy i odbiorczy sprzęgu optycznego)
-optoizolacja na transoptorach i złącze przeznaczone prawdopodobnie do testowania/programowania
Sprzęg optyczny, nazywany przez niektórych instalatorów "okiem" to LED IR i tranzystor IR pozwalający na komunikację (zwykle UART i IEC62056-21) z licznikiem. Komunikacja odbywa się poprzez przyłożenie do obudowy głowicy najczęściej połączonej po USB z komputerem wyposażonym w odpowiednie oprogramowanie. Obudowa licznika zawiera metalowy element a głowica magnes więc właściwe umiejscowienie podczas odczytu jest proste. W handlu dostępne są urządzenia np. https://onemeter.com/pl/ które odczytują dane z licznika i mogą bezprzewodowo przesyłać informacje do aplikacji na naszym smartfonie. Nie wszystkie liczniki są kompatybilne z takimi rozwiązaniami a niektórzy dostawcy blokują możliwość odczytu przez interfejs optyczny. W starszych licznikach ciągłe odczyty mogły utrudniać np. równoległą komunikację licznika poprzez inne interfejsy. W pobliżu interfejsu optycznego znajdziemy specjalizowany układ BL6503S, który można śmiało uznać za serce licznika gdyż to właśnie ten układ śledzi napięcie i prąd co pozwala na zliczanie energii.
W tej części płytki znajdują się także dwa mostki prostownicze.
Blisko wyświetlacza znajduje się kontaktron, który może służyć jako czujnik pola magnetycznego (np. z magnesu neodymowego) można ten czujnik potraktować jako zabezpieczenie przed próbami ingerencji w pracę licznika. Pod LCD znajdziemy kwarc 32.768kHz, pamięć EEPROM 95512RP oraz mikrokontroler ze sterownikiem LCD - MSP430F449. Czerwony LED sygnalizuje błyskami zliczanie energii elektrycznej.
Na 1kWh przypada 6400 błysków LED więc na jeden błysk przypada 0,15625Wh. Takie wskaźniki LED wykorzystują urządzenia pozwalające śledzić aktualne zużycie energii np. https://inode.pl/iNode-Energy-Meter-opto,p,27
Mikrostyk na który naciska element obudowy to czujnik nieautoryzowanego otwarcia obudowy.
Układ zacisków jest typowy dla watomierza lub licznika energii elektrycznej. Na mniejszych zaciskach wyprowadzony jest RS-485 ten interfejs używany był w pierwszej fazie prób zdalnych odczytów i były tam podłączane modemy GSM z odpowiednim interfejsem. Innym zastosowaniem było wykorzystanie RS-485 przez przedsiębiorców monitorujących zużycie energii, po uzgodnieniu z zakładem energetycznym mogli wykorzystać ten interfejs do cyklicznych odczytów licznika na własne potrzeby.
W górnej części płytki widoczna jest optoizolacja dla RS-485 na 4N35.
Spodnia część PCB kryje transformator sieciowy, to dobrze wróży żywotności urządzenia. Spodziewałem się SMPS a jednak wygrał transformator sieciowy. Transformator posiada dwa wyjścia ~6V to tłumaczy dwa mostki prostownicze na górnej warstwie PCB.
Dalsza część optoizolacji i transciver RS-485 BL3085 znajduje się na dodatkowej płytce.
Bocznik pomiarowy wlutowany w PCB i zgrzane wyprowadzenia prądowe, to na tej niewielkiej rezystancji pojawia się napięcie zależne od przepływającego przez licznik prądu.
Bateria podtrzymująca pracę mikrokontrolera. Nietypowe ogniwo CR2354 - 560mA.
Dodatkowy moduł i drugi mikrokontroler M430F449, być może odpowiedzialny tylko za komunikację, aby np. częste odczyty nie mogły zakłócić procesu pomiaru? Nie mam pewności dlaczego tak to zostało rozwiązane jednak wiem, że w starych rozwiązaniach częsty odczyt mógł wpływać na pracę licznika. Być może są jakieś regulacje w tym zakresie?
Dajcie znać jeżeli wiecie dlaczego zostały wykorzystane aż dwa mikrokontrolery.
Tak wygląda wnętrze elektronicznego licznika energii elektrycznej. Niektóre rozwiązania jak dwa mikrokontrolery czy też czujnik pola magnetycznego były dla mnie czymś zaskakującym. Mając w pamięci wygląd wnętrza multimetrów CAT III spodziewałem się większej ilości zabezpieczeń wewnątrz urządzenia na stałe podłączonego do sieci energetycznej.
Czy mieliście okazję zajrzeć do wnętrza innych liczników, co myślicie o tej konstrukcji?
Cool? Ranking DIY
ze 2 tygodnie temu rozkładałem właśnie 16EC3rn, jeszcze wala mi się gdzieś na wierzchu.
