Нужна помощь Счётчик импульсов

[Neuronix]

Добрый день!

У меня имеется счетчик электроэнергии Энергомера се102м, на котором есть выход + и - с открытого коллектора транзистора. Судя по описанию, с него можно снимать импульсы и соответственно считать расход электроэнергии. Напряжение на выходе 10в, максимум может быть 24в.
Я раньше дела ни с чем не имел, кроме малины, но тут она будет overkill. Подскажите, как можно посчитать импульсы с таким напряжением и на чем (в идеале, что то, не требующее обвязки и питающиеся от юсб). Паяльник есть, но со схемотехникой на Вы и руки кривые) хотелось бы паять минимум). Контроллер нужен с вайфай, чтобы передавать полученные импульсы на включенный постоянно комп. Программную часть напишу, сам программист..
Интересует больше именно аппаратная часть сего, смущает напряжение - вроде такое не подключить напрямую на gpio?

 

[kab]

Добрый день!
Интересует больше именно аппаратная часть сего

Теоретически всё просто:
1.На резисторе и стабилитроне делаете стабилизатор с 10-24 вольт на 10 вольт.
2. Потом делителем напряжения на двух резисторах понижаете напряжение до 3.3 вольт и подаёте на вход ESP8266.
3. Далее считаете своей программой импульсы - тут, как я понял, у Вас проблем нет...

Какие взять номиналы комплектующих - посмотрите методики расчета в интернете.
Успехов!

 

[kab]

Теоретически всё просто:
1.На резисторе и стабилитроне делаете стабилизатор с 10-24 вольт на 10 вольт.
2. Потом делителем напряжения на двух резисторах понижаете напряжение до 3.3 вольт и подаёте на вход ESP8266.
3. Далее считаете своей программой импульсы - тут, как я понял, у Вас проблем нет...

Какие взять номиналы комплектующих - посмотрите методики расчета в интернете.
Успехов!

На самом деле вариантов бесконечное количество - например, можно использовать оптрон, твердотельное реле и т.д. и т.п.

 

[Neuronix]

Спасибо. А что из этого самое простое в реализации?

 

[kab]

Спасибо. А что из этого самое простое в реализации?

Сам я много лет уже подобным не занимаюсь - и не в курсе текущих цен на радиодетали
А так, первый описываемый вариант представляется самым дешевым и простым по "логике".
Возможно, существует какой-то оптрон, параметры которого позволят подключить вход к счетчику, выход к ESP без дополнительных согласований. Но указать сразу тип - не смогу.

 

[nikolz]

Добрый день!

У меня имеется счетчик электроэнергии Энергомера се102м, на котором есть выход + и - с открытого коллектора транзистора. Судя по описанию, с него можно снимать импульсы и соответственно считать расход электроэнергии. Напряжение на выходе 10в, максимум может быть 24в.
Я раньше дела ни с чем не имел, кроме малины, но тут она будет overkill. Подскажите, как можно посчитать импульсы с таким напряжением и на чем (в идеале, что то, не требующее обвязки и питающиеся от юсб). Паяльник есть, но со схемотехникой на Вы и руки кривые) хотелось бы паять минимум). Контроллер нужен с вайфай, чтобы передавать полученные импульсы на включенный постоянно комп. Программную часть напишу, сам программист..
Интересует больше именно аппаратная часть сего, смущает напряжение - вроде такое не подключить напрямую на gpio?

Проще всего подключить датчик на пин RC цепочку и считайте по прерыванию. Можно использовать управление питанием чтобы электричество меньше кушал.

 

[Neuronix]

Проще всего подключить датчик на пин RC цепочку и считайте по прерыванию. Можно использовать управление питанием чтобы электричество меньше кушал.

Спасибо. А можете немного подробнее расписать для нубов, а то для меня это звучит как будто вы сейчас скастуете файрболл)

Плюс, читаю про открытый коллектор и получается, что это мне надо подать туда напряжение до 24 вольт что ли? Брр

 

[nikolz]

Спасибо. А можете немного подробнее расписать для нубов, а то для меня это звучит как будто вы сейчас скастуете файрболл)

Плюс, читаю про открытый коллектор и получается, что это мне надо подать туда напряжение до 24 вольт что ли? Брр

1) Открытый коллектор - это ключ. Возможно выход можно подключить и к 3.3 вольтам Надо посмтерь документацию. Если можно то подключаем коллектор к пину и ставим подтягивающее сопротивление 10 ком к 3.3 в
2) Если нельзя, то коллектор через резистор подключаете к питанию другому, а с пином соединяете через кондер и ставите резистор от пина на землю. Получаете диф цепочку. На пине будут короткие импульсы фронтов. емкость берете как можно меньше, надо подобрать или рассчитать.
------------------
Рекомендую начать с изучения документации и схемы счетчика.

 

[kab]

Проще всего подключить датчик на пин RC цепочку и считайте по прерыванию. Можно использовать управление питанием чтобы электричество меньше кушал.

Тут у нас nikolz, не отвечая на вопрос по существу (как согласовать 10-25 вольтовый импульс с 3.3 вольтовым входом ESP) чуть забегает вперед и указывает на следующие обстоятельства:
- импульс со счетчика может быть с "дребезгом", который давиться RC цепочкой. Но можно давить и программным способом;
- подсчет импульсов с использованием прерываний по "фронту", либо "спаду" импульса - действительно оптимальный способ...

 

[kab]

Получаете диф цепочку

Не понял, а зачем импульс дифференцировать? Его надо просто определить и сосчитать...

 

[Neuronix]

Судя по схемам подключения, приведённым в паспорте для получения импульсов на выходе нужно на этот выход подать напругу 12-24В через токоограничивающий резистор (получив 10-30мА), в результате на этом импульсном выходе должны мы получить прямоугольные импульсы с амплитудой, равной питающему напряжению. Так же из прочтения прочих документов к этим счётчикам я выяснил, что импульсный выход представляет собой транзистор с открытым коллектором.
БП на 12в/1А у меня есть, ток ограничительный резистор найду, а что ещё нужно для подключения к gpio и какая схема, я не знаю(

 

[kab]

Судя по схемам подключения, приведённым в паспорте для получения импульсов на выходе нужно на этот выход подать напругу 12-24В через токоограничивающий резистор (получив 10-30мА), в результате на этом импульсном выходе должны мы получить прямоугольные импульсы с амплитудой, равной питающему напряжению. Так же из прочтения прочих документов к этим счётчикам я выяснил, что импульсный выход представляет собой транзистор с открытым коллектором.
БП на 12в/1А у меня есть, ток ограничительный резистор найду, а что ещё нужно для подключения к gpio и какая схема, я не знаю(

Ну, теперь более понятно:
- Из моего предложения - никаких стабилизаторов Вам не надо. Т.е. напряжение импульса будет то, которое Вы подадите, т. е. 12 В.
- Его надо понизить резисторным делителем напряжения до 3.3 В.
- Попробуем посчитать резисторный делитель. Ток через него зададим в 1 мА (если я не прав - пусть знатоки поправят).
- Сумма сопротивлений резисторов - R1+R2 = 12В/0.001А = 12 кОм.
- Отношение сопротивлений (R1+R2)/R2 = 12В /3.3В = 3.6

- Т.е. R2=12/3.6 =3.3кОм R1=(12-3.3) кОм=8.7кОм
Будете подбирать номиналы - R1 подбирайте в большую сторону.
Как подключается делитель напряжения - смотрите в интернете

 

[kab]

Ну, теперь более понятно:
- Из моего предложения - никаких стабилизаторов Вам не надо. Т.е. напряжение импульса будет то, которое Вы подадите, т. е. 12 В.
- Его надо понизить резисторным делителем напряжения до 3.3 В.
- Попробуем посчитать резисторный делитель. Ток через него зададим в 1 мА (если я не прав - пусть знатоки поправят).
- Сумма сопротивлений резисторов - R1+R2 = 12В/0.001А = 12 кОм.
- Отношение сопротивлений (R1+R2)/R2 = 12В /3.3В = 3.6

- Т.е. R2=12/3.6 =3.3кОм R1=(12-3.3) кОм=8.7кОм
Будете подбирать номиналы - R1 подбирайте в большую сторону.
Как подключается делитель напряжения - смотрите в интернете

Еще совет:
- Прежде чем подключать ESP, проверьте мультимером, что напряжение импульса на выходе делителя все же в районе 3.3 В или чуть меньше. (Вроде допустимо до 2.7 В, но я не уверен)

 

[kab]

Еще совет:
- Прежде чем подключать ESP, проверьте мультимером, что напряжение импульса на выходе делителя все же в районе 3.3 В или чуть меньше. (Вроде допустимо до 2.7 В, но я не уверен)

Кстати, можно еще проще:
- Берёте переменный резистор любой в диапазоне от 12 до 24 кОм.
- Крайние выводы подключаете к своему БП 12 В.
- Положение бегунка подбираете, чтобы на среднем выводе было около 3 В. И фиксируете капелькой клея.
- Делитель напряжения готов!

 

[nikolz]

Не понял, а зачем импульс дифференцировать? Его надо просто определить и сосчитать...

емкость обеспечивает защиту входа ESP по постоянному напряжению и не влияет на режим выходного транзистора счетчика
------------------------
Если поставить делитель из сопротивлений то это изменит режим выходного транзистора по постоянному току да и по переменному. Чтобы этого не было надо брать высокоомный делитель.
Но в таком случае нет надобности получать большой ток в выходном транзисторе. возможно что в счетчике выход ориентирован на токовую петлю вам это не надо. Поэтому смотрите схему счетчика и попробуйте подключить выход через резистор на 3.3 вольта . В этом случае никаких делителей не потребуется .

 

[nikolz]

Судя по схемам подключения, приведённым в паспорте для получения импульсов на выходе нужно на этот выход подать напругу 12-24В через токоограничивающий резистор (получив 10-30мА), в результате на этом импульсном выходе должны мы получить прямоугольные импульсы с амплитудой, равной питающему напряжению. Так же из прочтения прочих документов к этим счётчикам я выяснил, что импульсный выход представляет собой транзистор с открытым коллектором.
БП на 12в/1А у меня есть, ток ограничительный резистор найду, а что ещё нужно для подключения к gpio и какая схема, я не знаю(

Посмотрел этот счетчик. Как я и предполагал выход для токовой петли. Там уже стоит оптрон.
и указано что напряжение меньше 24 в (3.3 тоже меньше) и ток меньше 30 ма.
Поэтому попробуйте сделать так:
возьмите светодиод последовательно резистор и подключите его на 3.3 в.
Если есть осциллограф то посмотрите форму сигнала на светодиоде.
Если светодиод не мигает, а включен правильно то можно повысить напряжение до 5 в и 10 в.
В зависимости от требуемого тока для диода рассчитайте резистор (закон Ома).
====================
Из документации:
4 Схемы подключения
4.4.1 Обозначение контактов зажимов. Нумерация контактов для подключения импульсного выхода и интерфейса приведена на рисунках 3.3 и 3.4.

4.4.2 Подключение импульсного выхода. Для обеспечения функционирования импульсного выхода необходимо подать питающее напряжение постоянного тока по схеме, приведенной на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Схема подключения импульсного выхода

Величина электрического сопротивления R в цепи нагрузки импульсного выхода определяется по формуле:

где U - напряжение питания выхода, В.
Успехов

 

[kab]

Посмотрел этот счетчик. Как я и предполагал выход для токовой петли. Там уже стоит оптрон.
и указано что напряжение меньше 24 в (3.3 тоже меньше) и ток меньше 30 ма.
Поэтому попробуйте сделать так:
возьмите светодиод последовательно резистор и подключите его на 3.3 в.
Если есть осциллограф то посмотрите форму сигнала на светодиоде.
Если светодиод не мигает, а включен правильно то можно повысить напряжение до 5 в и 10 в.
В зависимости от требуемого тока для диода рассчитайте резистор (закон Ома).
====================
Из документации:
4 Схемы подключения
4.4.1 Обозначение контактов зажимов. Нумерация контактов для подключения импульсного выхода и интерфейса приведена на рисунках 3.3 и 3.4.

4.4.2 Подключение импульсного выхода. Для обеспечения функционирования импульсного выхода необходимо подать питающее напряжение постоянного тока по схеме, приведенной на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Схема подключения импульсного выхода

Величина электрического сопротивления R в цепи нагрузки импульсного выхода определяется по формуле:

где U - напряжение питания выхода, В.
Успехов

Не соображу (и ,думаю, у ТС будут затруднения) - как соединять общие "земли" счетчика, внешнего БП и ESP ?

 

[nikolz]

Не соображу (и ,думаю, у ТС будут затруднения) - как соединять общие "земли" счетчика, внешнего БП и ESP ?

-------------------------
На стр 37 Руководство по эксплуатации САНТ.411152.035 РЭ есть Рисунок 4.4 – Схема подключения частотомера к счетчику. Вот так и включать.
---------------
еще указано:
3.9.2.8 Импульсный выход В счетчике имеется электрический импульсный выход (ТМ), реализованный на транзисторе с «открытым» коллектором и предназначен для коммутации напряжения постоянного тока. Номинальное напряжение питания (10±2) В, максимально допустимое 24 В. Величина коммутируемого номинального тока равна (10±1) мА, максимально допустимая 30 мА. Этот выход используется в качестве основного передающего вы- ходного устройства с параметрами по ГОСТ Р 52320-2005, ГОСТ Р 52322-2005. Импульсный выход гальванически изолирован от остальных цепей на пробивное среднеквадратичное напряжение 4 кВ.
-----------------
Для более детального ответа нужна принципиальная схема. Я нашел схемы на которых указано в лучшем случае CE101. Пусть автор темы найдет тогда все можно разжевать.
----------------------
Выше написал что и как надо проверить прежде, чем подключать ESP.
По результатам можно сказать надо кондер или нет. Кондер - это как защита по постоянке.