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LEM USA Inc.

11665 West Bradley Road
Milwaukee, WI, 53224
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技术问题问答

常用

  • 传感器选型时必须考虑哪些参数?

    考虑到应用中的每个条件

    在传感器选型和系统设计中,所有条件都需要考虑到,尤其是以下几点:

    • 电气要求,包括供电电源,测量峰值,响应时间 等di/dt and dv/dt.
    • 机械要求,包括穿孔尺寸,体积,重量,材料,安装和振动等
    • 温度条件,包括电流的波形与时间的关系,电流最大有效值,热阻和冷却条件。
    • 环境条件,包括振动要求,工作温度范围,邻近的其他导体或磁场。

     

    确认可能的关键条件

    某些应用场合极为复杂,需考虑多种可能的要求,例如:

    • 电磁影响
    • 明显的暂态共模电压 (dv/dt)
    •  机械扰动(振动,冲击等)
    • 特殊的绝缘或局放要求
    • 要求符合特殊标准等

     

    实际测试

    很显然,最佳方案是在特定的应用环境下进行实际测试。如果无法实现,请提供给LEM您的安装简图和详细的传感器工作条件(如具体的环境条件,被测波形,附近可能存在的干扰源如电感、载流导体、磁性材料或者其他的传感器)

  • 原边额定电流或电压的有效值怎样确定?

    有时也可称为“连续的或额定的”电流(电压),它指的是传感器能够长时间耐受的电流(电压)

    另一个定义是:在一定条件下流过传感器的最大电流(电压)有效值,传感器持续工作状态下其温度而不超过限定值。这可以用标准的50H正弦信号测试。

  • “测量范围”如何界定?

    测量范围由非稳态的最大可测量峰值限定

    • 以闭环传感器(含磁通门传感器)为例



    Closed Loop or Flux-Gate transducers

    实际上,只要电流的持续时间非常短暂且不重复,传感器可以测量更高的电流值。这就是所谓的动态测量范围,它受峰值电流的限制。在这种情况下,传感器工作在互感器(CT效应)状态。最大峰值电流将取决于负载(测量)电阻、母线温度和传感器的结构。动态范围及允许持续时间(t1…t3

    • r对于开环传感器,测量范围与磁路饱和或输出电压等级相关。
  • 测量电阻或负载电阻(RM,RB)起到什么作用?

    电流输出型的电压和电流传感器需要一个负载电阻(RB或RM -也称为测量或负载电阻)连接到其输出端来实现正确测量

    闭环传感器有一个集成的电流发生器来提供输出信号,而负载电阻是为了确定需求的最优电流/电压比。电流信号抗外部扰动性好,当传感器的输出信号端和控制电路的信号处理器之间距离较远时,这点就尤为重要。

  • 测量电阻(RM, RB)为何会有限制值?

    测量电阻必须在规定的范围内,传感器才能安全有效地工作。

    • 最小电阻设定值是为了对传感器进行输出功率热保护。某些传感器的最小电阻值允许设置为0Ω(计算时要考虑最大电源电压)
    • 最大电阻设定值决定了传感器允许的电流/电压输出范围。传感器此时输出不会电饱和。测量阻值太大将会减小传感器的测量范围(计算时以最小电源电压考虑)。

    如果测量值超出了传感器的规格书上指定的范围,请联系我们的技术支持。根据您的应用条件(环境温、电源电压公差和最大电流/电压)来计算出相应的电阻值。

  • 什么是变比?

    额定变比K是原边额定电压或电流与输出的额定电压或电流的比值。 对于闭环传感器而言,变比NP/NS 约为匝数Kr的倒数 KR 例如,变比为1:1000对应着二次线圈匝数(KR = 1000) ,单匝原边电流为1A时二次输出电流就是1mA。

     

    turns ratio

     

  • 什么是损耗电流Ic?

    它指的电源输出的最大电流,即原边测量电流或电压为零时电流传感器本身的最大电流损耗与不同测量电流对应的输出电流之和。IS .此参数仅适用于电流输出型的传感器。

  • 传感器的电源应该如何选择?

    闭环传感器在选取供电电源时,需要特别注意。基于闭环原理的电流或者电压传感器,其电流损耗IC 可分为两部分,一部分是传感器内部固定损耗,另一部分是被测电流或电压导致的输出损耗。(IS).第二部分可计算如下:

    • 对于电流传感器:IS输出电流=原边峰值电流×变比
    • 对于电压传感器: IS 输出电流=(原边峰值电压/原边电阻)×变比
  • 如何定义响应时间(TR)?

    这个值用于表征传感器的的动态特性。响应时间指的是从原边电流达到其最大值的90%开始到传感器的输出达到其最大值的90%结束的时间间隔。原边电流阶跃信号的斜率为给定值(通常为100A/µs),幅值接近额定电流 IPN .

    FAQ 9
  • 反应时间如何定义?

    LEM将反应时间Tra定义为被测信号和输出信号均上升至总变化量的10%时的时间间隔。 IPN .

  • “di/dt精确跟随”是什么意思?

    该值用于表征传感器的动态跟随被测电流快速变化的能力,“di/dt精确跟随”是指对被测电流变化到90%时,响应时间不超过1毫秒。 IPN.

  • 频率带宽BW是如何定义的?

    频带宽度是指信号频率从0Hz到衰减-3dB对应的截止频率之间频带范围,除非另有规定。它是被测信号的振幅和相位随时间变化的速度。因此,带宽越大,信号参数的变化就越快。

    衰减到-3dB意味着对应的信号功率或幅值衰减到一半formule

     

    How is the frequency bandwidth BW defined

     

    由于磁损耗导致磁芯发热,所以不能在整个频率范围内考虑额定电流。为确保功耗在安全范围,当信号频率增加时相应的RMS电流值就要减少。因此,在数据表中给出的频率带宽是在小信号下测量得到的。

  • 为什么传感器会有磁芯损耗?

    磁芯设计和电流的幅值和频率特性决定了磁芯损耗的水平。磁损主要是由磁滞回线中的封闭区域引起,如下图。

    FAQ 13

    磁损涡流损耗磁滞损耗组成.

    • The 涡流损耗s是指由涡流带来的磁场能量的损耗.涡流主要是指 由交变磁场 引起的 环流 , 这是由 法拉第电磁定律决定的。. 这些损耗与铁芯的磁通密度峰值、铁芯的频率和叠片厚度成正比。
    • 磁滞损耗 .是磁性材料在反复磁化过程中因磁滞现象而消耗的能量,与频率、磁芯体积和磁通密度的平方成正比关系。

    在高频条件下,磁芯损耗是限制该频率下电流幅值的重要因素(决定传感器的温升)。这也就意味着不仅仅要限制基波电流的最大频率,还要包括谐波分量,因为即使是低振幅的小信号也有可能造成很大能量损耗。

  • 什么是电流降额曲线?

    高频电流应用下的传感器的磁芯损耗较大,为保证传感器损耗不变,需要降低额定电流。但由于磁芯几何形状的复杂性,磁芯损耗与频率平方、磁通密度平方的函数关系,以及壳体的功率耗散问题,尽管计算和仿真电流有效值与频率的降额曲线不是不可能,但确实非常困难。

    改变原边电流有效值和频率,并保证不超过最大允许温度,可以在传感器内部进行温度测量,从而得到RMS电流与频率的降额曲线。

  • 如何测量灵敏度和线性度?

    .测量灵敏度和线性度时,原边直流电流从0循环到 IPM 然后到IPM再回到0。

    灵敏度 G 定义为在整个电流范围内线性回归线的斜率(在整个 ±IPM循环内).

    线性误差是最大的正向或负向测量点与线性回归线之间的差值,以占测量值的最大百分比来表示。

     

    FAQ 15

     

  • 使用ASIC集成芯片技术的传感器有什么优点?

    ASIC(专用集成电路)顾名思义,是一种集成电路,可提供多个特定功能。

    它的优势:

    • 提升整体精度
    • 降低成本
    • 减小体积
    • 功能定制
    • 抗外部干扰性强
    • 提升质量水平(可靠性、老化等)
  • 只有单电源供电时传感器是如何工作?

    绝大多数的闭环传感器是需要使用用于双极性电源的(例如±15V)。然而,如果只测量单向电流,很多传感器也可以工作在单极性电源下。此时,必须考虑以下几点 (solution is not valid for DV and DVL family):

    • 电源电压应等于规格书中标示的正电压和负电压之和(例如±15 V的传感器应使用﹢30V电源)。
    • 测量电阻和最大工作电流的选择不能使传感器输出功耗过大(请联系莱姆以获得正确的测量电阻取值范围)。
    • 输出级的设计是用于双极性电源条件下,输出端必须串联二极管来实现最小的输出偏置电压,而不是产生一个零点偏移(见下图)。
    Transducers with a unipolar power

     

    LEM产品线中有一些专门工作于于单极性电源的传感器,建议在合适工作条件下首选进行电子设计。

  • 如何避免电流传感器被磁化?

    根据传感器的类型和所使用的磁性材料,磁芯的剩余磁通(剩磁)引起的额外的测量偏移,称为“磁偏置”。它的值取决于磁芯的磁化强度,以及磁路饱和后达到最大值。磁化可能发生在:

    • 大电流过载后
    • 由于供电电源中断(或欠压)

     

    由磁化引起的磁偏置将会慢慢消除,

    • 自然状态下,根据不同的磁性材料会慢慢恢复(这是一个非常缓慢的过程)。
    • 通过对传感器进行消磁,或者在原边通入过合适的与原边电流极性相反的电流,或者专用的的消磁循环,也可以恢复其初始性能。
  • 传感器能消磁吗?

    消除磁偏置需要进行消磁。消磁周期内要通过一个低频交流源使磁芯通过整个B-H磁滞回线,然后逐渐减少励磁,使B-H工作点回到原点。最少需要在满量程下的5个周期,然后逐渐地减少激励,每个周期的降低幅度不超过4%,在60Hz下需要30个周期或500毫秒。

     

    FAQ 19

    对于闭环传感器,必须需要另外一个线圈,以保证补偿线圈不抵消消磁效果。或者,通过提供适当的相反极性的信号,可以实现磁芯的部分消磁。这么做的困难在于确定准确的幅值和持续时间以获得满意的结果。如有一个定义好的应用程序,可根据经验确定所需的值,并在必要时进行修正。

  • 什么是电间隙和爬电距离?

    若干国际标准规定了适用于其范围内的设备的安全要求,其主要目的是确保设备对使用者在电气、热量和能源安全方面的危害降低到可接受的范围内。

    客户的实际应用决定了所需的电压(额定电压,过电压类别)、安全水平(功能绝缘、基本绝缘或加强绝缘)和环境条件(污染度),而传感器的设计应确保绝缘材料材质(CTI)和最小绝缘距离能够满足要求。

    安全标准是根据设备的性能要求来规定设备的带电间隙、爬电距离和固体绝缘要求。其中也包括与绝缘相关的电气测试方法。

     

    • 带电间隙DCL 是两个导电部分间空气中的最短距离它决定了产品能承受的冲击耐压。工作海拔超过2000m以上,带电间隙应乘以修正系数,以确保合理的耐压水平。

     

    • 爬电距离dCp 是在两个导电部件之间沿固体绝缘材料表面的最短距离。 尺寸应避免表面爬电引起的绝缘失效,应考虑:
      • 应用系统的污染等级。
      • 绝缘材料的CTI

     

    爬电距离大于或等于间隙。

     

     

    clearance and creepage distances

     

  • 如何解释局部放电现象?

    局部放电是发生在部分绝缘部位的放电,经常是在空隙中。

    由于绝缘间隙内的小电弧产生的高温和紫外线辐射,绝缘层会被降解。慢慢地,这些间隙内的小孔穴逐渐增多,慢慢形成弧形。最终传感器的初级和次级之间的绝缘完全破坏。

    如果绝缘内的间隙增长持续好几年,最终的绝缘破坏却只需要一个或多个电气周期。

     

    Conductor

    局部放电试验的目的是确保LEM传感器的产品寿命。这就保证了固体绝缘(灌封+外壳)所承受的电压应力,从长远来看:

    • recurring peak voltage重复峰值电压
    • 最高稳态电压
    • 长期的暂态过压

     

    在LEM产品规格书内,我们将标明局部放电熄灭电压UE的值在10pc水平(旧版规格书)或局部放电试验电压Ut(新产品)。

     

    • 我们建议一定避免出现尖锐的形状(否则可能出现电晕放电的危险)。

     

    Conductor graphic       Conductor

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    • 原边导体位于孔径中心
    • 原边导体尺寸:
      • 在LEM内部的常规测试是以最坏的情况也就是原边导体完全充满孔径(与内径表面接触)进行测试的。
      • 特定的原边导体尺寸也可以由用户要求:原边道题尺寸和孔中的位置符合对应的UT值。

Wi-LEM: 网络 - RF 通讯

  • 自动检测网络出现的任意新设备

    当RF网络激活时,网关会在一组寄存器(2-17: Active EndNode Device List bitmap)中报告在网络中通信的所有设备的Modbus地址。每个设备只有一个唯一的地址,从而可以从Modbus寄存器# 347中单独访问每个设备的ID。低字节报告Modbus地址,高字节表示设备的确切型号,参考下表:

    table mesh1

     

    对于EMN设备,建议阅读模式配置寄存器(reg. #49),其中定义了确切的EMN型号和对应的比例系数。Modbus应用必须定期扫描所有的新设备或停用设备。

  • 网络鲁棒性

    对于每个单独设备,一些特定的Modbus寄存器提供网络信息,比如RSSI (接收的信号强度信息)在寄存器#204,跳数信息在寄存器#201到#203。

    因为这些数据允许RF网络的可视化(即从任何设备到Mesh Gate的RF链接强度和数据通道),它们在安装和维护期间非常有用。这些数据在安装和维护过程中非常有用,因为它允许RF网络可视化(如RF连接强度和从任何设备到Mesh Gate 数据路径)。

  • 故障排除:网络不稳定,无法报告10个以上的设备。

    这种情况的发生可能是由于Node的数量超过了Mesh Gate限定的数量。Meshscape网络监控应用程序将会显示一个特定的错误消息。检查Mesh Gate的型号。最有可能的是MG 6424-10(包括Mesh Node在内限制10个设备以内),其设备ID是:170.247。

    这种情况下,Mesh Gate必须升级以允许接入更多Nodes。(return to LEM).

  • 装置活动状态的外观检查

    每个Mesh设备与Mesh Gate正常通信时它的LED灯都会发光:

    • EMN:在正常工作时,LED灯每2秒闪烁一次。一串的“连续闪烁2次然后停顿1秒”表明,无线电通信没有连接。
    • Mesh Node: STS LED闪烁(单通道)或常亮(2个或以上通道)
    • 其他模块:
      • 如果从外部供应:STS Led处于闪烁状态(单通道)或者永久亮着(2个或以上可能的通道).如果外部供电:STS LED闪烁(单通道)或永久(2通道及以上)。
      • 如果由内部电池供电,只有在设备接通电源(内部开关)时LED才亮,然后熄灭。
  • Mesh Gate关闭时 Mesh网络长时间无法恢复

    如果无线通讯由于任何原因中断,所有设备(包括所有Mesh Node),将扫描的所有通道(11-26)与Mesh Gate设定的同步。

    每个设备将从其最后可用的通道开始,对应于2.4到2.5GHz之间特定的频率。当全部的频率范围被扫描后,它会重新扫描多次。因此,如果Mesh网络很大大,当Mesh Gate供电恢复时,它要求所有的Mesh Nodes执行第一次同步,实现与所有End Node通信,在这个间隔时间内扫描不同的通道…

    实践中,这可能用时几分钟到1小时。

  • 同一环境下的2个Mesh网络

    如果配置适当,可用处于相互射电轨之内的设备,将几个网络安装在同一位置。如果配置合理,几个网络可以安装在同一地点,装置在彼此的无线电射程范围之内。

    为避免网络之间的串道,它们各自的配置必须遵循以下条件:

    • 每个网络必须有一个唯一的ID组和不同的通道
    • 现场的每一个设备,无论属于哪个网络,都必须有一个唯一的设备ID,特别是Mesh Gate和 Mesh Node。对于Mesh Gate,因为设备ID的低字节是固定在247,而设备ID高字节是由LEM编码定义的,这就意味着需要增大数值来ID高字节,比如,现在的(201.247而不是默认的200.247)。
  • 故障排除:网络不稳定,但RSSI值准确

    尽管每个在线设备的RSSI值是正确的,但网络却不稳定,可能是以下原因: 

    1. 由于EMN和Mesh Node数量过多导致的数据包饱和。必须牢记:EMN的广播间隔必须根据Node的数量递增,公式: Min Intl (sec) = 2 * MN + EMN. 请参阅“EMN广播和采样间隔时间编程程序”应用指南(下载) 
    2. 若RF的扰动来自其他频率相同无线网络,此时需要选择一个不同的无线通道,只要修改Mesh Gate本身就可以。这种灵活性使得所有从设备都可以扫描Mesh Gate并在同一通道中同步。 请记住,完全同步需要几分钟,而所需的时间取决于网络的大小和拓扑结构。
  • End Node和Mesh Gate之间的中继器(Mesh Node)的最大数量

    理论上,在End Node和Mesh Gate之间用Mesh Node的数量没有限制。然而,在实际中必须注意以下几点:

    • 每个Mesh Node以及所有的Mesh设备都必须具有唯一的Modbus地址。这意味着Mesh Gate接入的额外设备不超过246个。
    • 此外,可接入的设备数量取决于Mesh Gate的型号。MG-6424-10只能接10个设备,MG-6424-100可接入100个设备,而MG-6424-200可以接入200个设备。
    • 最后,最小广播间隔时间还包括另一个设备的限制,公式如下:最小间隔(秒) = 2 x MN + EN.

     这就需要增加更多的Mesh Node(MN)来提高,特别是对于EMN而言,其默认值是20秒。请参阅“EMN广播和采样间隔时间重编程序”应用指南(下载)。

  • 网络中任何设备的“跳数”值

    报告给MeshScape网络监控器和Modbus寄存器#201中的Mesh装置的跳数值是RF路径中从装置到Mesh Gate 无线通讯线路的数值(“Node-To-Node 迁跃”),

     

    meshgate

     

    在上面示例的网络拓扑中:

    • ID是xxx.10 的EMN有两个跳数:一个是到设备ID xxx.242 (“第一跳数值”,记录在 reg. 202) + 一个是从设备到Mesh Gate (“最后一跳数值”,记录在 reg. 203)。此时, “第一跳数值” 和 “最后一跳数值” 是同一个设备.
    • ID xxx.223的Mesh-Node也有2个跳数通过ID 242 的Node.
    • ID为xxx.110的Wi-Pulse有三个跳数:一个到ID 223的Node(“第一跳”报告寄存器202);一个是从ID 223的Node 到ID 242的Node,最后一个是从这个Node("最后一跳"报告给寄存器203)到Meshgate。
    • .ID 为 xxx.120的EMN只有1个跳数,因为它直接连接到Mesh Gate。

     

    有些网络拓扑可能有大量的Mesh Node,每个设备的跳数很低。其他一些可能需要更大数量的连续的Mesh Node并需要更多的跳数。

Wi-LEM: Modbus 应用

  • 通过Modbus或Mesh Scape Network软件强制完成与Mesh Gate的通信调试

    MeshScape Network Monitor 软件提供以下信息来帮助完成调试:

    • 所有活动设备的列表,及设备的状态、型号、完整的设备ID、单独的RSSI、带有第一跳和最后一跳的跳数值(指示所选的通道),
    • 网络的ID组和通道数(来自Mesh gate的信息),…

     

    所有这些数据现在都可从Modbus注册表获得,从而最终应用可以报告或显示网络拓朴结构和配置。为访问这些信息,不再需要将与Mesh Gate的通信,从Modbus转换到标准(MACS)模式。所有这些数据现在都可以从Modbus寄存器中获得,所以最终应用程序可以报告或显示网络拓扑和配置。与Mesh Gate的通讯不需要从Modbus切换到标准模式(MACS)来访问此信息

  • 故障排除:Modbus应用程序报告的值不准确(比如是预期的两倍)。

    最可能的是,错误是由于采用不正确的比例因子导致。检查用户指南(§4.2.2)(在那下载)中的报表,并请注意EMN/SP2型号应当使用不同的表。

  • 每次Mesh Gate接通时设置UTC时间

    只要Mesh Gate接通,UTC寄存器就强制进行设置。因为寄存器内的数值不是永久保存的,电源接通后从0开始重新开始。此外,建议定期设置UTC以避免任何不同步情况。Mesh Gate会使用其内置的UTC值定期对所有的Mesh 设备重新同步。

  • 通过Modbus与Mesh Gate通信的轮询间隔的推荐

    .如果内部微处理器必须对频繁的Modbus访问进行管理,就会产生瓶颈,降低RF通讯的速度。因此,不建议轮询速度太快,但要保证一个最小的间隔(例如通常为1秒)。同样地,Mesh Gate也不能缓存太多的Modbus命令,只允许一些连续的Modbus访问,典型值是小于10个。

  • 重置EMN的计数器(累加值)

    能用LEM提供的免费软件(EMN监控,MeshScape网络监控,…)实现吗?

    该计数器只能通过访问相关的Modbus寄存器来复位,无论是通过MeshScape Network Monitor还是MeshScape编程人员都不能实现。

    EMN Mointor只是一个简单的可以显示能耗报告的示范软件,没有任何“自动”程序来实现复位。

    一些在Windows OS下运行的基本软件如Modbus Poll,允许直接访问Modbus Poll寄存器,执行“Write Multiple"命令,用数据0x01访问地址#52。

    需要注意的是,如果你使用的是“smart PLC”,可以自动将Modbus Write Multiple 寄存器(代码0x10)转为变成一个Write Single寄存器(代码0x6),但是Mesh Gate之后是无法接收的。因此你可以强制一个Modbus Write Multiple寄存器成2个连续的寄存器# 52(命令字)和# 53(记录间隔时间)来发送复位命令并覆盖间隔时间(默认5分钟)。

  • EMN的Modbus寄存器的写入需要几分钟

    Modbus写入第一次被Mesh Gate 以异常代码“05”确认,以防止任何超时错误。它表示装置正在处理通过RF网络发送到EMN的命令。这需要一个完整的无线电通讯交换,要花费几分钟。因此,通常建议轮询寄存器来确认进程是否已完成。

Wi-LEM: 关于 EMN

  • EMN accuracy EMN的精度

    根据IEC 62053标准中定义的有功设备要求,所有的EMN设备的精度等级是1级。也就是说在额定电流值(Ipn)的10%到120%范围内的整体精度优于99%。对应无功设备的的精度等级3(最大误差为3%)。

  • EMN的LED灯不闪烁

    如果LED灯完全不亮,EMN肯定是没通电源

    除了EMN D3/SP2需要外部24VDC供电电源,所有标准的EMN产品都是自供电的,从L1相和N相取电。因此,必须保证L1和N线连接好的。

  • 一套EMN所需的最少接线

    至少要保证2路接线:L1和中性线接好才能给标准的EMN供电。

    此外,作为一个能量表,EMN需要电流和电压的采样值来计算能量。电流是由CT或RT传感器测量的,每个传感器测量一相,电压由连接到L1、L2、L3、N(3相和中性线)对应的相电压采样

  • EMN的LED灯闪烁3次

    当EMN的频率不在50-60Hz内时,LED灯闪烁3次。由于频率检测的是LI相的频率,此时需要检测该相的频率是否超出范围(45-65 Hz)或电压低于70Vrms。

  • EMN的LED闪烁5次

    LED闪烁5次,表示上一次EMN断电期间EEPROM校验错误报告。其主要原因是在断电期间执行Modbus写访问时,参数修改没有正确完成。这样的错误不是永久性的,只要电源正确地重新断开/接通,信号就会消失。

    为了避免这类故障,建议EMN长期通电。最好使用一个可靠的供电电源(UPS),保证EMN仍能够监测到很低的甚至零损耗。

  • 有功功率出现负值

    如果在单相或多相上出现有功负值,请检查相应的CT(S)或RT(s)的方向是否正确,电流的流向应与传感器上的箭头指示一致。同时检查传感器是否接在相应的相线上(CT1或RT1用于L1,CT2或RT2用于L1,CT3或RT3用于L1,)。

  • 无功功率出现负值

    无功功率值可以是负的,这取决于负载类型:

    Q (VAR) = Ueff * Ieff * sin φ, φ 是电流与电压的相位差。

    sin φ <0时是容性负载

    sin φ >0 是感性负载

    sin φ =0 时是纯阻性负载

  • EMN的计数器和累计值得数据刷新周期约1分钟!

    为了刷新整个Modbus寄存器表,每个EMN需要发送3个数据包给Mesh Gate,每个包有一个最大容量。默认情况下,EMN设置为约每20秒发送一个新的数据包。

    实际上,微控制器为End Node的无线通讯准备一个数据包,用于增加时间戳并传输。根据潜在的更高优先级的End Node任务,这个操作需要20±(1-2)秒。因此,间隔时间要一分钟(3x20s)左右,会有几秒钟的误差。

    这种时间增减不是非常准确的,因为计数器内的新值是以EMN的内部时钟(精确到1秒)作为时间戳的。因此,当访问计数器的值时,应用程序必须读取在Modbus寄存器#24,#25,#26 #的时间戳信息,这些数据在分钟间隔上不是精确同步的。

    对于基于间隔时间的寄存器(“Recording Interval”寄存器)而言,并不像EMN内部处理过程一样是与时间间隔同步并且在精确时间点储存。在这种情况下,在Modbus寄存器#28,#29,#30的时间戳值是“记录间隔”的整数倍。

  • EMN日期和时间更新EMN

    每个EMN模块有自己的UTC寄存器和时钟。

    The UTC寄存器存储的秒数从1970年1月1日开始。

    这个日期/时间信息在万一断电的的情况下是不被保存的,这样一个电源周期后,MEN将数据发送时间戳从1月1日1970开始,直到寄存器重新与Mesh Gate同步。Mesh Gate定期通过RF将其自身的日期/时间值传送给网络中的所有模块。

    因此,应用通过在一个通道中写入其UTC注册表19(MSW)和20(LSW),定期更新Mesh Gate日期和时间,是极其重要的。因此,定期更新Mesh Gate的时间和日期至关重要,可以通过同时写UTC寄存器19 MSW)和20(LSW)来实现更新。

  • 减少EMN数据刷新周期来获得更高的报告速度

    请参考“EMN广播和采样间隔时间重编程序”应用指南(下载),可以改变默认的数据刷新周期,默认值是60秒,这也取决于EMN和Mesh Node设备的数量

    最简单的情况就是,只有 1个EMN直接与Mesh Gate通讯(无Mesh Node),广播时间可以减少到1秒,且Modbus寄存器每3秒刷新一次。

    如果有一个Mesh Node,EMN广播时间可以减少到3秒,且一个完整的Modbus寄存器表每9秒刷新一次。

  • 在金属柜内安装EMN

    EMN可以安装在金属柜内,但需符合一定的要求。请参阅Wi-LEM用户指南(下载):

    • 不要在电缆的中间处安装EMN
    • 把它安装在边上,天线指向门的缝隙或开阔空间,
    • 在附近(少于5米)的机柜外,系统地添加MeshNode。需要的话可以在柜外附件装一个Mesh Node (5m以内)
  • 几个EMNS安装在DIN导轨之间的最小距离

    当几个EMNS安装在DIN导轨上,建议在左侧装有天线的一侧留有一定的空间,如下面的图的箭头表示。经验表明,这个距离至少应该是20毫米。

    在与其他物体或导体/电缆间也建议留有一样的距离。

  • 如果空间有限可以把EMN安装在柜外,CT或RT安装在柜内

    CT和RT是EMN的一部分。电缆是直接焊接在内部电路板上的,不能断开他们(例如,把电缆穿过管道或柜子的孔)否则会影响EMN的性能,因为EMN在出厂时的校准是整体进行的。唯一的途径,把通过所有CT或RT通过足够大的管道或孔。

  • EMN计数器溢出(累计值)

    在EMN内部,累计的有功和无功电能值都存储在一个32位的符号寄存器内(即2个Modbus寄存器)。这个数值是带标记的,31位是有效,所以EMN最多可以存储的值是0x 7fff FFFF(即十进制值2 '147 '483 '647)。然后,为了得到最大能量值,必须将这个最大寄存器值除以比例系数。

    例如,对于5A的EMN型号,每一个计数器的值必须除以8,最大的有功是为268 '435 '456 Wh。对于50A的EMN型号,比例系数为0.8,可以达到2 '684 '354 '558 WH。

    实际上,比例系数与额定范围值成反比,所以无论哪个型号的EMN都按照以下方式计算,结果都是一样的。

    如果我们根据5A的EMN可以测量的最大电流(额定电流的120%,即6A),与最大允许电压(300V),我们可以得到单相的最大负荷6A * 300V = 1800W。此时EMN在数据滚动结束之前能够数到149 '130小时,意味着6213天,也就是说,在每相都是最大负荷情况下,单相可以达到17年,对于三相的和,寄存器可以记录6年。

  • 基于能量寄存器溢出的EMN间隔

    I在EMN内部,有功和无功电能值在一个特定的时间间隔内的记录是存储在16位符号寄存器中。在除以比例系数之前,这些原始值数的上限是32 '767。在高负载电流值的情况下,记录间隔时间高于默认5分钟值,可能会达到这个限制值。请参阅Wi-LEM用户手册V7中的表格,第4-5页(下载)。请注意,首先溢出的是记录三相总数的寄存器。

    举个例子,第一个溢出发生的时间间隔为10分钟,电流大约为85%Ipn。

Wi-LEM: 关于节点和其他装置

  • 外接直流电源时,Mesh Node的PRW LED灯是灭的

    .检查内部的ON/OFF开关。

  • 检查内部ON/OFF开关,特别是Wi-Pulse
    1. 最大输入电压3.3V
    2. 根据跳线方式选择输入阻抗
    3. 高电平输入最小0.8v ,输入低电平最大0.15v。

     

    对于Wi-Pulse,内部的电子电路是3.3V供电,特别是设有上拉电阻时(到3.3V)。因此,建议从集电极开路电路输入,若非如此,必须确保它永远不会超过3.3V。否则,可能损坏内部电路。对于每一个计数器,可以通过跳线选择输入上拉电阻:L是1.5 KΩ,M是100 K ,H是10 KΩ。

    输入设置默认为100 K上拉电阻,33μA脉冲驱动电流。它需要更大的驱动电流(例如330 μA或2.2 mA),需要调整输入特性与脉冲仪表输出和电缆。其目的是在这种输入下获得所需的电压电平。

    输入口把电压高于0.8V为高逻辑电平,电压低于0.15v为低逻辑电平。

  • Wi-Temp, Wi-Zone, Wi-Pulse 的间隔时间

    在Wi-LEM用户手册(下载)中提到,Wi-Temp, Wi-Zone, Wi-Pulse 的间隔时间是在寄存器#363内是可以调整的,以下是可调值:5, 6, 10,12, 15, 20,30或1分钟。

    默认情况下,Wi-Zone 与Wi-Temp和Wi-Pulse的间隔时间设置为1分钟,以便在调试期间加快在线设备的检测。然后,强烈建议将它提高到至少5分钟,来减少损耗并增加电池寿命。

    间隔时间越短,损耗越高,因为设备通讯更频繁

    如果是1分钟的间隔时间,3XAAA电池(3节7号)的电池寿命预计为1年!

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