Płytka ewaluacyjna taniego 3-fazowego miernika energii elektrycznej

Firma STMicroelectronics opracowała płytkę ewaluacyjną 3-fazowego miernika energii elektrycznej, opartego na tanich, precyzyjnych czujnikach STPMS2, cyfrowym izolatorze STISO621 i mikrokontrolerze STM32 wyznaczającym parametry pomiarowe i współczynniki jakości mocy. Płytka EVALSTPM-3PHISO

pozwala skrócić czas realizacji mierników spełniających najostrzejsze międzynarodowe kryteria w zakresie jakości i dokładności pomiaru. Obwód pomiarowy i projekt płytki drukowanej zostały zoptymalizowane pod kątem ograniczenia poziomu zaburzeń elektromagnetycznych i zapewniania dużego współczynnika sygnał/szum.

Zastosowane na płytce czujniki STPMS2 zawierają dwa kanały pomiarowe o 24-bitowej rozdzielczości, mierzące prąd i napięcie w każdej z faz przy pomocy rezystora pomiarowego i dzielnika napięcia. Sygnały pomiarowe są następnie próbkowane, multipleksowane i wyprowadzane na wyjściach cyfrowych. Płytka zawiera 3 czujniki STPMS2 odpowiedzialne za pomiary prądu i napięcia każdej z faz. Wbudowany mikrokontroler z zespołem filtrów cyfrowych i demodulatorem delta-sigma konwertuje odebrane strumienie bitowe do wyjściowych sygnałów prądowych i napięciowych w czasie rzeczywistym przy czasie 200 µs. Oprogramowanie firmware implementuje wirtualny port COM do odczytu danych pomiarowych oraz konfigurowania i kalibrowania płytki.

Izolator STISO621 realizuje transmisję danych pomiędzy różnymi domenami cyfrowymi, zapewniając izolację galwaniczną na poziomie 6 kV w środowiskach przemysłowych. Zawiera dwa niezależne kanały transmisyjne z wejściami zrealizowanymi na bramkach Schmitta, zapewniające odporność na szumy i zniekształcenia impulsu nieprzekraczające 3 ns. Umożliwia transmisję danych z maksymalną szybkością 100 Mbps oraz zapewnia odporność na pojedyncze przepięcia (V_IOTM) do 6000 V i serie przepięć (V_IORM) do 1200 V, stanowiąc znacznie lepszą alternatywę dla konwencjonalnych izolatorów optycznych.

Płytka EVALSTPM-3PHISO spełnia wymogi norm EN 50470-x, IEC 62053-2x, ANSI12.2x dla watomierzy prądu przemiennego. Realizuje pomiary mocy i energii czynnej (szerokopasmowe i dla częstotliwości roboczej), biernej i pozornej, zapewniając dokładność pomiaru mocy czynnej/pozornej w klasie 0.5 zgodnie z IEC 62053-22 oraz mocy biernej w klasie 1, zgodnie z IEC 62053-21. Wyznacza wartości średniokwadratowe (RMS) i zawartość harmonicznych (RMS) dla wszystkich prądów i napięć, a także wykonuje pomiary DC, okresu i przesunięcia fazowego.

Cena płytki EVALSTPM-3PHISO wynosi 118 USD. Może ona służyć jako projekt referencyjny do realizacji przemysłowych mierników mocy i energii do sektora motoryzacyjnego, informatycznego i fotowoltaiki.