Услышать мощность

Старый счётчик перепрофилируется в пробник активной мощности
28.08.2020
Иван Рогожкин

С июля 2020 года в России за учёт электроэнергии в многоквартирных домах отвечают энергосбытовые и электросетевые компании. И им предписано устанавливать гражданам только интеллектуальные (умные) счётчики. Что делать с высвободившимся неинтеллектуальным прибором, который всё ещё работоспособен, но уже никому не нужен? Предлагаем превратить его в пробник активной мощности. Подобное устройство пригодится, например, при ремонте различных бытовых электроприборов для быстрой оценки их энергопотребления.

Нам под руку попался широко распространённый и весьма надёжный электронный счётчик «Энергомера» ЦЭ6807П. Этот прибор основан на специализированной 24-выводной микросхеме MCP3905A компании Microchip. Микросхема MCP3905A периодически измеряет ток через шунт и напряжение в сети, вычисляет мгновенную активную мощность и преобразует её значение в частоту, выдавая импульсы на шаговый двигатель (ШД). Каждый импульс проворачивает колёса электромеханического счётчика. Чем выше энергопотребление домашних устройств, тем чаще срабатывает ШД и быстрее накручиваются киловатт-часы.

Помимо двух выходов Fout (Frequency Out) для управления шаговым двигателем у микросхемы MCP3905A есть выход HFout (High Frequency Out, вывод 22), к которому в счётчике подсоединены оптопара и светодиод. Именно этот светодиод выведен на переднюю панель и мигает при работе счётчика. Для нас важно, что тот же вывод 22 в режиме быстрой калибровки счётчика способен выдавать импульсы с частотой до 6070 Гц. Подсоединив к нему звуковой излучатель, мы получим пробник мощности: чем больше будет энергопотребление, тем выше тональность звука. Режим калибровки включается перемычками - резисторами с нулевым сопротивлением (см. фото на шаге 3). Нам для его включения потребовалось перепаять всего одну перемычку.

Пример схемы электрического счётчика на ИМС MCP3905A

Пробник активной мощности позволяет приблизительно, на слух оценивать уровень энергопотребления подключённых к нему электроприборов и моментально улавливать его изменения. Например, вы можете «услышать», как в колодце на участке работает глубинный скважинный насос: качает воду, тарахтит всухую или уже застопорился оттого, что забился песком.

Для счётчика «Энергомера» ЦЭ6807П диапазон частот от 0 до 6000 Гц будет соответствовать изменению измеряемой мощности от 0 до 13,2 кВт. При этом частоты ниже 20 Гц (в случае гармонических колебаний не воспринимаемые человеческим ухом) будут слышны как щелчки. Кстати, диапазон контролируемой мощности можно уменьшить, меняя сигналы на цифровых входах G0 и G1 (выводы 16 и 15), которые задают коэффициент усиления напряжения с токового шунта, или увеличивая сопротивление шунта.

Стоит отметить, что микросхема MCP3905A работает от напряжения 5 В, потребляя ток не более 5 мА, а источник питания для неё не имеет запаса мощности. Кроме того, ток через выход HFout ограничен однокилоомным резистором R26. Это значит, что пытаться подключать к этому выходу низкоомный динамик бесполезно. Следует использовать какой-либо высокоомный звуковой излучатель, скажем, миниатюрную «пищалку» из кварцевого будильника. Если же вы собираетесь работать с моторами и другим электрооборудованием, которое своим шумом будет заглушать «пищалку» пробника, предусмотрите гальванически развязанный выход на наушники. (Другой вариант - взять небольшой динамик и подключить его через выходной трансформатор, уменьшив номинал R26.) Чтобы вас не раздражало постоянное «пение» счётчика, предлагаем добавить тумблер для отключения звука.

В ходе экспериментов мы опробовали несколько звукоизлучателей и в итоге применили компьютерный динамик, прикрутив его на место механического отсчётного устройства. Чтобы звук выходил наружу, просверлили отверстия в защитном оргстекле. Возможно, читатель захочет добавить переключатель диапазонов мощности для контроля электроприборов, которые потребляют мало энергии.

При работе не торопитесь, будьте осторожны, соблюдайте технику безопасности.

Далее следуйте инструкциям на фотографиях.

Источник: Энерговектор

Читайте другие наши материалы