Odczyt licznika energii, sposób nie inwazyjny

Odczyt licznika energii, sposób nie inwazyjny
5 (100%) 2 votes
Flame Sensor Module Wavelength 760nm-1100nm

Flame Sensor Module Wavelength 760nm-1100nm

Zdalne sprzężenie optyczne jako nie inwazyjny sposób na odczyt licznika energii daje mnóstwo możliwości. A raczej patent kaktusa na zliczanie impulsów generowanych przez licznik 😛 . Jak powszechnie wiadomo na liczniku nie wolno instalować i umieszczać żadnych obcych „ciał” obojętnie do czego by nie służyły …

Od pewnego czasu skupiam się nad różnymi sposobnościami zbierania i analizowania danych z liczników mediów w gospodarstwie domowym. I powolutku pomalutku udaje się zrealizować sposobem domowym „systemy”, które przetworzą dane nieelektroniczne z liczników monitorujących media. Tym razem przedstawię jak poradzić sobie ze zbieraniem danych umożliwiając tym samym „odczyt” licznika energii, na odległość.

Powyższa fotografia przedstawia zestaw doświadczalny, którym posłużyłem się do namacalnego stwierdzenia przydatności modułu, który wytypowałem do zbierania danych w postaci mrygnięć kontroliki LED w liczniku. Kiedyś zakupiłem moduł opisany „Flame Sensor Module Wavelength 760nm-1100nm LM393 IR Flame Temp Sensor Board C”. Jest to prosty układ analogowego detektora światła w paśmie niewidzialnym. Zbudowany na diodzie odbiorczej IR i układzie scalonym LM393. Dodatkowo potrzebny mi był koszyk na bateryjki LR6 (4szt) z załącznikiem, służący jako mobilne źródło zasilania niezbędne na czas testu. Do doświadczenia przystąpiłem bez dodatkowego stabilizatora napięcia gdyż nie jest niezbędny.

Dlaczego wymyśliłem sobie czujnik pracujący w podczerwieni?
Przyczyna jest prozaiczna – na liczniku energii nie wolno instalować i montować żadnych wynalazków, bardziej czy mniej pożytecznych konsumentowi. Więc moduł detektora błyśnięć musi być w bezpiecznej odległości od niego. Tak moduł detektora błyśnięć … posiadam elektroniczną wersję licznika, która sygnalizuje działanie błyśnięciami kontrolki LED (tym samym odmierzając 1kWh co 1500 impulsów). Dlatego modulik muszę zainstalować na drzwiczkach skrzynki rozdzielczej na przeciw mrugającej kontrolki. A skoro umieszczę go na drzwiczkach to co stanie się po ich otwarciu … wszak w skrzynce jest ciemno … No właśnie, starając zniwelować się takiego zjawisko, wydumałem sobie odbiornik pracujący w paśmie światła niewidzialnego. Ktoś powie i co z tego, skoro czerwony led w liczniku emituje światło w zakresie ~630 nm, a odbiornik pracuje w zakresie kolejnym – od 760nm. Oczywiście nie znaczy to, że przy takim zestawieniu parametrów całość nie będzie miała szansy powodzenia.

spektrum LED
Moim celem było ograniczenie w maksymalnym stopniu błędnego zadziałania czujnika po otwarciu drzwiczek i oświetleniu wnętrza skrzynki rozdzielczej światłem dziennym …

Czy to się udało osiągnąć lub w jakim stopniu to już inna sprawa ….

Aby ukierunkować odbiornik światła będący jednocześnie detektorem, posłużyłem się koszulką termokurczliwą w kolorze czarnym. Nasunąłem ją na diodę odbiorczą IR, tak by ta była głęboko schowana (około 5mm w głębi), zapewniając tym samym lepsze warunki pracy – powstał ciemny tunel dla tego elementu. Przygotowując zestaw testowy widok modułu z fotodiodą odbiorczą IR ustawiłem czułość zadziałania układu tak by nie reagował na światło dzienne. Niestety w trakcie wykonywania testów okazało się, iż tak przygotowany moduł działał z bardzo małej odległości – 1 do 2cm od diody sygnalizującej. W związku z czym czułość (próg zadziałania) musiałem duuużo zwiększyć kręcąc w prawo pokrętłem potencjometru montażowego, który umieszczono w module detektora. Po wykonaniu korekty układ wyśmienicie reagował na błyśnięcia kontrolki licznika, nawet z większej odległości. Ale reagował też na oświetlenie światłem dziennym po otwarciu skrzynki rozdzielczej. Heh teraz najlepiej było by dolutować w liczniku drugą diodę sygnalizacyjną działającą w potrzebnym zakresie :mrgreen:

Jedynie „oślepiający” termokurcz sprawował się jak należy …

Mając tak przygotowany układ mogę przystąpić do zrealizowania dalszego kroku … przesłania wykrytych impulsów dalej …
Poniżej przedstawię filmik pokazujący przebieg doświadczenia.

Biorąc pod uwagę wyniki doświadczenia, myślę, że sprawdzi się każdy podobnie działający moduł, niekoniecznie pracujący w obranym przeze mnie paśmie światła.
Oczywiście po otwarciu drzwiczek układ zaprzestanie zliczać mrugnięcia … i może warto będzie przygotować mały stelażyk utrzymujący modulik w stałej pozycji, na przeciw mrugającej kontrolki … wnioski pozostawiam otwarte.

Ci którzy by chcieli zbudować podobną funkcjonalność samodzielnie mogą się wzorować poniższym schematem:

aplikacja LM393

W module szeregowe oporniki zastąpiono potencjometrem montażowym.


wykres ze spektrum LED pochodzi z artykułu Wiedza OSRAM: barwy światła LED

Share Button
Tagi , , , .Dodaj do zakładek Link.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

two × two =