Что такое счетчик импульсов?
Счетчик импульсов — это последовательностное цифровое устройство, обеспечивающее хранение слова информации и выполнение над ним микрооперации счета, заключающейся в изменении значения числа в счетчике на 1. По существу счетчик представляет собой совокупность соединенных определенным образом триггеров. Основной параметр счетчика — модуль счета. Это максимальное число единичных сигналов, которое может быть сосчитано счетчиком. Счетчики обозначают через СТ (от англ. counter).
Суммирующий счетчик импульсов
Рассмотрим суммирующий счетчик (рис. 3.67, а). Такой счетчик построен на четырех JK-триггерах, которые при наличии на обоих входах логического сигнала «1» переключаются в моменты появления на входах синхронизации отрицательных перепадов напряжения.
Временные диаграммы, иллюстрирующие работу счетчика, приведены на рис. 3.67, б. Через Кси обозначен модуль счета (коэффициент счета импульсов). Состояние левого триггера соответствует младшему разряду двоичного числа, а правого — старшему разряду.
В исходном состоянии на всех триггерах установлены логические нули. Каждый триггер меняет свое состояние лишь в тот момент, когда на него действует отрицательный перепад напряжения.
Таким образом, данный счетчик реализует суммирование входных импульсов. Из временных диаграмм видно, что частота каждого последующего импульса в два раза меньше, чем предыдущая, т. е. каждый триггер делит частоту входного сигнала на два, что и используется в делителях частоты.
Как установить и подключить?
Монтаж счетчика производится как обычно. Отличие – в подключении провода для передачи импульсов. Куда и как он подключается – зависит от считывающего устройства. Важно, чтобы счетчик и считывающее устройство были совместимы.
Есть два способа подключения:
- Релейная схема – самый простой вариант подключения без особых преимуществ. Этот способ устаревает, поэтому лучше обратить внимание на следующий стандарт.
- NAMUR – международный стандарт, который используется во многих приборах. Датчики движения, счетчики электричества/газа/тепла тоже подключаются этим способом. Главные преимущества – универсальность и функция контроля обрыва провода. Если провод счетчика повредится, считывающее устройство сразу оповестит владельца.
Лучше всего, если поддерживаются обоих вариантов подключения. Это поможет избежать лишних трат в будущем, если придется менять приборы.
Трехразрядный вычитающий счетчик с последовательным переносом
Рассмотрим трехразрядный вычитающий счетчик с последовательным переносом, схема и временные диаграммы работы которого приведены на рис. 3.68.
Васильев Дмитрий Петрович
Профессор электротехники СПбГПУ
Задать вопрос
В счетчике используются три JK-триггера, каждый из которых работает в режиме Т-триггера (триггера со счетным входом).
На входы J и К каждого триггера поданы логические 1, поэтому по приходу заднего фронта импульса, подаваемого на его вход синхронизации С, каждый триггер изменяет предыдущее состояние. Вначале сигналы на выходах всех триггеров равны 1. Это соответствует хранению в счетчике двоичного числа 111 или десятичного числа 7. После окончания первого импульса F первый триггер изменяет состояние: сигнал Q1 станет равным 0, a ¯Q1 − 1.
Васильев Дмитрий Петрович
Профессор электротехники СПбГПУ
Задать вопрос
Остальные триггеры при этом свое состояние не изменяют. После окончания второго импульса синхронизации первый триггер вновь изменяет свое состояние, переходя в состояние 1, (Qx = 0). Это обеспечивает изменение состояния второго триггера (второй триггер изменяет состояние с некоторой задержкой по отношению к окончанию второго импульса синхронизации, так как для его опрокидывания необходимо время, соответствующее времени срабатывания его самого и первого триггера).
После первого импульса F счетчик хранит состояние 11О. Дальнейшее изменение состояния счетчика происходит аналогично изложенному выше. После состояния 000 счетчик вновь переходит в состояние 111.
Плюсы и минусы
Достоинства:
- дистанционное снятие показаний;
- возможность автоматической передачи в УК;
- возможность подключения дополнительных систем (контроль протечек, перекрытие воды).
Недостатки:
- герметичный контакт и провод – самые уязвимые части. Если рядом со счетчиком проводить какие-то ремонтные работы, то неосторожным движением легко порвать провод;
- для полноценной работы необходимо устанавливать дополнительное оборудование: считыватель или контроллер. Либо дом изначально должен быть подключен к системе автоматического учета воды;
- если считывающее устройство зависимо от электричества, то во время отключения света оно просто не будет считывать показания;
- периодически необходимо сверять показания циферблата со значением на считывающем устройстве. Даже если не было сбоев, небольшие расхождения все равно могут возникать. В этом случае показания на считывателе нужно менять вручную.
Трехразрядный самоостанавливающийся вычитающий счетчик с последовательным переносом
Рассмотрим трехразрядный самоостанавливающийся вычитающий счетчик с последовательным переносом (рис. 3.69).
После перехода счетчика в состояние 000 на выходах всех триггеров возникает сигнал логического 0, который подается через логический элемент ИЛИ на входы J и К первого триггера, после чего этот триггер выходит из режима Т-триггера и перестает реагировать на импульсы F.
Обзор моделей
Ниже представлен небольшой список конкретных моделей с примерными ценами.
Для ХВС
Выбор модели прибора для холодной воды зависит от многих факторов. Предлагаем рассмотреть 3 лучших варианта, выбранных с учетом многих параметров.
ITELMA WFK24.D080
Описание: Крыльчатый счетчик воды сухого типа. Максимальная температура 30°C. Выдерживает давление в 10 бар.
Цена: 1 000 р.
Тепловодомер ВСХд-15-02
Описание: Крыльчатый счетчик воды сухого типа. Максимальная температура 30°C. Выдерживает давление в 10 бар.
Цена: 1 000 р.
Эконом МСВ-15-165+КМЧ
Описание: Мокроходный многоструйный счетчик. Рабочая температура – до 50°C. Выдерживает давление 16 бар.
Цена: 1 800 р.
Для ГВС
При выборе прибора для горячей воды важно учесть его надежность и долговечность, а также какую максимальную температуру он выдерживает. Рассмотрим 2 наиболее удачные варианта.
ITELMA WFW24.D080
Описание: Крыльчатый счетчик горячей воды сухого типа. Максимальная температура 90°C. Выдерживает давление в 10 бар. Один из самых простых вариантов.
Цена: 1 000 р.
Тепловодомер ВСГд-20
Описание: Вариант подороже. Данный прибор выдерживает температуру до 95°C , давление до 16 бар.
Цена: 2 500 р.
Zenner MTW-I DN32 Q6 L260
Описание: Многоструйный счетчик высокой точности. Показывает верные показания даже при длительном использовании: номинальный и максимальный расход составляют 6 и 12 м3/час. Рабочая температура – до 95°C, максимальное давление – 16 бар.
Цена: 6 000 р.
Трехразрядный реверсивный счетчик с последовательным переносом
Рассмотрим трехразрядный реверсивный счетчик с последовательным переносом (рис. 3.70).
В режиме вычитания входные сигналы должны подаваться на вход Тв. На вход Тс при этом подается сигнал логического 0. Пусть все триггеры находятся в состоянии 111. Когда первый сигнал поступает на вход Тв, на входе Т первого триггера появляется логическая 1, и он изменяет свое состояние. После этого на его инверсном входе возникает сигнал логической 1.
При поступлении второго импульса на вход Тв на входе второго триггера появится логическая 1, поэтому второй триггер изменит свое состояние (первый триггер также изменит свое состояние по приходу второго импульса). Дальнейшее изменение состояния происходит аналогично. В режиме сложения счетчик работает аналогично 4-разрядному суммирующему счетчику. При этом сигнал подается на вход Тс. На вход Тв подается логический 0. В качестве примера рассмотрим микросхемы реверсивных счетчиков (рис: 3.71) с параллельным переносом серии 155 (ТТЛ):
- ИЕ6 — двоично-десятичный реверсивный счетчик;
- ИЕ7 — двоичный реверсивный счетчик.
Направление счета определяется тем, на какой вывод (5 или 4) подаются импульсы. Входы 1, 9, 10, 15 — информационные, а вход 11 используется для предварительной записи. Эти 5 входов позволяют осуществить предварительную запись в счетчик (предустановку). Для этого нужно подать соответствующие данные на информационные входы, а затем подать импульс записи низкого уровня на вход 11, и счетчик запомнит число.
Вход 14 — вход установки О при подаче высокого уровня напряжения. Для построения счетчиков большей разрядности используются выходы прямого и обратного переноса (выводы 12 и 13 соответственно). С вывода 12 сигнал должен подаваться на вход прямого счета следующего каскада, а с 13 — на вход обратного счета.
Когда стоит купить?
Квартира с общедомовой системой сбора показаний. В таких домах еще при строительстве установили разъемы для подключения импульсных счетчиков.
Поэтому не придется покупать дополнительное оборудование и возиться с его настройкой. Необходимо просто подключить счетчики, и показания будут передаваться в УК автоматически.- «Умный» дом. Данные со всех счетчиков собираются в системе управления домом. Она автоматически передаст показания, или напомнит сделать это вручную, если УК не предоставляет такой возможности.
- Дача и загородный дом. Тут есть сразу несколько вариантов использования.
- Если забыть снять показания приборов, придется лишний раз ехать за город, либо платить за расход воды по нормативу. Удаленное снятие показаний решит эту проблему.
- Счетчик воды установлен в неудобном месте – подвальное помещение, на улице или просто труднодоступное место. В этом случае можно вынести дисплей с данными в удобное помещение.
- Можно установить систему для контроля протечек воды. Очень полезно для домов, где долгое время никто не живет.
Устройство аппарата
Прибор представляет собой электронно-вычислительную технику, со встроенными датчиками импульсов (действий, циклических повторов механического типа).
Устройство имеет цифровой дисплей, на котором отображается количество обработанной информации по подсчету импульсов и команд.
Импульсами считается выход единицы готовой продукции, завершение цикла производственных машин, поступление энергетического ресурса (в установленных единицах измерения).
Производители предлагают также комбинированные цифровые приборы, с расширенными возможностями и увеличенным рабочим диапазоном.
Критерии подбора
Перед покупкой устройства стоит обращать внимание на ряд параметров:
- Допустимая величина тока. Цифровые модели рассчитаны на ток 5-60А, что подходит для квартир и частных домов.
- Дата проверки. На трехфазном счетчике должна находится пломба не старше 1 года.
- Количество пломб. Первое опломбирование делают государственные органы – отметку проставляют на кожухе. Вторая пломба на зажимной крышке – от предприятия энергоснабжения.
- Опционал. Чем больше функций, тем дороже счетчик. Но внутренний тарификатор создает график нагрузки, а в журнале событий отмечается повышение и понижение напряжения в каждой фазе.
- Обслуживание и гарантии. Качественные модели имеют большой гарантийный период. Сервисный центр бренда есть в городе покупателя.
- Интервал проверки. Оптимально – от 10 до 16 лет.
Продавец обязан поставить печать на приборе и записать его стартовые показания.
