کنتور هوشمند پیش پرداخت برق

  • از
smart electricity meter

کنتورهای هوشمند پیش پرداخت مدت هاست که در برخی از کشورهای مرسوم شده اند. این کنتورها در مدل های مختلف شامل: آب، برق و گاز با قابلیت استفاده برای مشترکین خانگی و صنعتی هستند. استفاده از این کنتورها، به دلیل دارا بودن قابلیت پیش پرداختی (شارژی بودن) می تواند مشکلات شرکت های توزیع انرژی را با مشترکین تا حدود زیادی حل نماید. با نصب این کنتورها مشترکین موظف خواهند شد برای مصرف انرژی، کنتور خود را به میزان دلخواه شارژ نمایند و سپس به اندازه ای که کنتور خود را شارژ کرده، می توانند از انرژی استفاده نمایند.  با تمام شدن اعتبار کنتور، مشترک موظف خواهند بود برای جلوگیری از قطع انرژی توسط کنتور، عملیات شارژ را مجددا انجام دهد. همچنین مشترکین می توانند با بررسی تعرفه های ارائه شده توسط شرکت های توزیع برق، با خرید و قرار دادن کارت برق شرکت مورد نظر خود داخل کنتور، هزینه های برق خود را برا اساس تعرفه های شرکت برق مورد انتخاب خود، پرداخت کنند.

این کنتور از قسمت های مختلفی تشکیل شده است که از جمله آن ها می توان به بخش نمایشگر، کارتخوان RFID، مدار اندازه گیری ولتاژ، CT و مدار اندازگیری جریان اشاره نمود. همچنین پردازنده مورد استفاده در این کنتور LPC1768 ساخت شرکت NXP می باشد. با توجه به نسبت تبدیل بزرگ CT مورد استفاده در این مدار و کوچک بودن جریان خروجی ثانویه این ترانس، لازم است که به کمک تقویت کننده های عملیاتی (Op-amp) سیگنال خروجی ct را تقویت کنیم. برای این منظور و جهت جلوگیری از ایجاد هارمونیک های مزاحم در حین تقویت سیگنال، می بایست تقویت را به صورت چند مرحله ای انجام داد. همچنین لازم است تا از تقویت کننده ای استفاده کرد که دارای دقت بالا و نویز کم باشد. یکی از گزینه های مناسب و عملیاتی برای این هدف، TL084 می باشد که یک تقویت کننده ابزار دقیق و با سرعت مناسب است که دارای چهار اپ امپ داخل یک آی سی می باشد.

شکل1- مدار اندازه گیری جریان کنتور هوشمند

کارت خوان استفاده شده در این کنتور ساخت شرکت NXP می باشد که اصطلاحا نام تجاری آن MIFARE است . فرکانس کاری این ماژول 13/56 مگاهرتز می باشد و برای برقراری ارتباط با کارت های هم فرکانس خود از ارتباط رادیویی استفاده می کند.

شکل2- ماژول کارت خوان شرکت NXP

کارت های مورد استفاده در یک ساختار سه لایه تولید می شوند که تراشه کارت و آنتن در لایه داخلی جای گرفته اند  همچنین حافظه موجود در کارت خواندنی/ نوشتنی می باشد که مزیت کارت های تولید شده توسط شرکت NXP می باشد.

برای اندازه گیری ولتاژ نیز از یک آرایش ساده و هوشمنده بهره برده شده است. در ساختار نشان داده شده در شکل 3 ابتدا ولتاژ برق شهر را DC می کنیم و سپس  با استفاده از یک مدار تقسیم مقاومتی ولتاژ مناسب برای قرائت توسط میکروکنترلر آماده می گردد.

شکل 3- مدار خواندن ولتاژ برق AC

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *