Funk-Energiemonitor mit Datenlogger EM 1010 PC Teil 1/3
Aus ELVjournal
05/2006
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Technische Daten
Anzahl der Anzeigeebenen | 2 |
Anzahl der externen Sensoren | max. 12 |
Sensoren EM 1000-S/IR: | 4 |
Sensoren EM 1000-GZ | 4 |
Sensoren EM 1000-EM/DCM/HSM | 4 |
Übertragungsintervall der Sensoren | 5 Minuten |
Empfangsfrequenz | 868,35 MHz |
Reichweite im Freifeld | bis zu 100 m |
Mehrverbrauchsalarm | für alle Sensoren getrennt aktivierbar |
Wertebereich Mehrverbrauchsalarm | 1 W – 4000 W (EM 1000-EM/DCM/ HSM) 10 W – 40 kW (EM 1000-S/IR) |
Kostenfaktor | für alle Sensoren getrennt einstellbar |
Kostenfaktor-Wertebereich | 0,0001 €/kWh bis 0,9999 €/kWh |
Zählerkonstante | für alle EM 1000-S/IR getrennt einstellbar |
Zählerkonstante-Wertebereich | 1,0 U/kWh bis 6000 U/kWh |
Spannungsversorgung | 3 x LR6/AA – Mignon |
Umgebungstemperaturbereich | 0 °C bis 50 °C |
Display-Abmessungen (B x H) | 56 x 40,5 mm |
Montageart | Aufstellfuß oder Wandmontage |
Gehäuse-Abmessungen (B x H x T) | 104 x 145 x 55 mm (mit Fuß),
104 x 128 x 33 mm (ohne Fuß) |
Der
EM 1010 PC ist ein komfortables Anzeigegerät zum
ELV-Funk-Energie-Messsystem. Der Energiemonitor zeigt neben den
übermittelten Messwerten wie Energieverbrauch, Momentanleistung,
Spitzenleistung, Gasverbrauchsmenge auch die zugehörigen Kosten an und
führt intern bereits verschiedene Auswertungen durch. So lassen sich z.
B. Durchschnittsverbräuche darstellen und auch Verbrauchs- und
Kostenvorhersagen abrufen. Die Messwerte werden intern gespeichert und
können für weitere Auswertungen am PC ausgelesen werden.Allgemeines
Das
gesamte ELV-Energie-Messsystem dient zur Erfassung und Anzeige
verschiedener Energie-Verbrauchsdaten im Haus. Für den Bereich der
elektrischen Energie stehen verschiedene Sensoren zur Verfügung. So
erfasst der Stromzählersensor den Gesamt-Energieverbrauch des Hauses
direkt am Energiezähler in der Hausverteilung. Zur Messung des
Verbrauchs einzelner Geräte stehen mobile Energiemessstellen im
Stecker-Steckdosen-Gehäuse zur Verfügung. Sollen bestimmte „Stränge“
einer Hausinstallation erfasst werden, so kann dies mit einer
Energiemessstelle im Hutschienengehäuse erfolgen. Besonders für
Solaranlagen-Besitzer ist die Energiemessstelle für Gleichstromanlagen
bis 1000 V interessant. Um die Energieverbrauchserfassung für
Privathaushalte abzurunden, besteht die Möglichkeit, den Gasverbrauch
über eine Gaszähler-Messstelle zu erfassen.Da
alle aufgeführten Sensoren keine eigene Anzeige zur Darstellung der
Messwerte besitzen, müssen sie mit einer entsprechenden Anzeigeeinheit –
dem Energiemonitor – zusammenarbeiten. Somit wird der Energiemonitor EM
1010 PC zur zentralen Energiedatenerfassungsstation für das gesamte
Haus. Der Energiemonitor ist dabei in der Lage, 12 Sensoren zu
verwalten. Mit einem solchen Messsystem lässt sich dann sehr komfortabel
der gesamte Energieverbrauch eines Hauses erfassen und überwachen. Für
die elektrischen Verbraucher werden die Werte Energie, Leistung,
Spitzenleistung und Kosten angezeigt. Diese Daten stehen für
verschiedene Zeitintervalle zur Verfügung, z. B. als Energieverbrauch
der letzten Stunde, des letzten Tages, der letzten Woche etc. Für den
Volumenzähler „Gassensor“ ergeben sich prinzipbedingt nur die Daten
Verbrauchsmenge und Kosten. Auch diese Werte stehen für verschiedene
Zeitintervalle zur Verfügung. Als besonderes Feature bietet das
Anzeigegerät die Möglichkeit, Vorhersagen für Zeiträume ohne gültigen
Datenstamm zu machen. Liegt z. B. nur der Energieverbrauch für eine
Stunde als Messwert vor, rechnet das Gerät selbstständig einfach per
Tastendruck den Verbrauch und auch die damit verbundenen Kosten für
einen Tag, eine Woche, einen Monat und ein Jahr hoch. Somit lässt sich
die oft gestellte Frage „Welche Stromkosten verursacht das Gerät im
Jahr?“ schnell und komfortabel anhand einer kurzen Messung beantworten. Energie sparen! – Aber wie?
Um
Maßnahmen zur Energieeinsparung zu treffen, ist eine vorherige Analyse
des aktuellen Energieverbrauches unumgänglich. Wichtig ist hier neben
den reinen Verbrauchsdaten auch der zeitliche Verlauf des Verbrauches.
Somit ist es zunächst wichtig, sich einen Gesamtüberblick zu
verschaffen. Sinnvollerweise erfolgt dies direkt am Hauptstromzähler.
Beobachtet man den Verbrauch Stunde für Stunde über einen Tag, kann man
z. B. über die Differenz zwischen den Tagwerten und den Nachtwerten
Rückschlüsse auf „stille“ Verbraucher ziehen, die ständig und oft
unbemerkt arbeiten. In den Nachtwerten findet man dann z. B. den
Kühlschrank, den Untertisch-Warmwasserspeicher, die Umwälzpumpe der
Heizung, die Telefonanlage usw. als „stille“ Verbraucher wieder. Und
diese Verbraucher sind es meist, die für den Löwenanteil der Stromkosten
verantwortlich sind, und bei diesen Verbrauchern findet man auch das
größte Einsparpotential. Welcher Verbraucher konkret mit welchem Anteil
„zuschlägt“, lässt sich dann mit einer mobilen Messstelle leicht
ermitteln. Erfasst man hier z. B. nächteweise wechselnd den Verbrauch
verschiedener Verbraucher (Kühlschrank, Telefonanlage etc.), kann über
die Vorhersagefunktion des EM 1010 PC gleich eine Hochrechnung auf den
Anteil am Gesamt-Energieverbrauch gemacht werden. Damit lässt sich
feststellen, welcher Verbraucher den meisten „Strom frisst“, und anhand
dieser Daten kann man dann entscheiden, ob sich z. B. die Anschaffung
eines sparsameren Kühlschrankes lohnt, ob man den Untertisch-
Warmwasserspeicher nachts über eine Zeitschaltuhr ausschaltet usw. Ein
Vergleich mit den technischen Daten des Gerätes kann aber beispielsweise
auch einen versteckten Defekt entlarven, der sich „nur“ in einem zu
hohen Stromverbrauch äußert. Die Möglichkeiten zur Analyse sind mit dem
EM 1010 PC sehr vielfältig.Verfügbare Sensoren
Der Energiemonitor EM 1010 PC arbeitet als Anzeigeeinheit mit folgenden Sensoren des ELV-Energie-Messsystems zusammen:
Zählersensor:
- EM 1000-S/IR
- maximal 4 Geräte anschließbar
- Adressbereich:
1…4 • Einsatz: Energiemessung am Hauptzähler, an Nebenzählern für
Einliegerwohnungen, als Einspeisezähler einer Solaranlage usw.
Mobiler Energiezähler:
- EM 1000-EM (Stecker- Steckdosen-Einheit)
- maximal 4 Geräte anschließbar • Adressbereich: 5…8
- Einsatz: Energiemessung an „Steckdosen-Verbrauchern“ wie Kühlschrank, TV-Gerät usw.
Stationärer Energiezähler (Hutschienen-Montage):
- EM 1000-HSM
- maximal 4 Geräte anschließbar
- Adressbereich: 5…8
- Einsatz: Energiemessung an einzelnen Strängen der Hausverteilung etc. -
Stationärer Gleichstrom-Energiezähler:
- EM 1000-DCM
- maximal 4 Geräte anschließbar
- Adressbereich: 5…8
- Einsatz: Energiemessung an Gleichstromverbrauchern bis 1000 V, Leistungsmessung an Solarpanels etc.
Gaszähler:
- EM 1000-GZ/GZS
- maximal 4 Geräte anschließbar
- Adressbereich: Volumensensor 1…4
- Gasmengenmessung am Haupt- Gaszähler, an Nebenzählern für Einliegerwohnungen usw.
Für
jeden einzelnen Sensor lassen sich unterschiedliche Parameter
einstellen. So errechnet der EM 1010 PC beispielsweise über den
Parameter „Kostenfaktor“ die aus dem Verbrauch resultierenden Strom-
bzw. Gasverbrauchskosten für jeden Sensor getrennt. Der Wert wird in
Ct/kWh bzw. in Ct/m³ (für Gassensoren) angegeben. Diese Werte entnimmt
man üblicherweise der Strom- und Gasrechnung. Mit der Möglichkeit, jedem
einzelnen Sensor einen eigenen Kostenfaktor zuzuordnen, kann z. B. auch
direkt der „Ertrag“ einer Solaranlage ermittelt werden. Ist z. B. der
Zählersensor 1 am Verbrauchszähler installiert und mit dem Strompreis
des Energieversorgers programmiert und der Zählersensor 2 am
Einspeisezähler der Solaranlage installiert und mit der
Einspeisevergütung für Solarstrom programmiert, lässt sich aus den
beiden Kosten-Werten für die Zähler schnell der Reingewinn der
Solaranlage ermitteln.
Erfasste und dargestellte Messwerte
Standardmäßig
übertragen die Sensoren des ELV-Energie-Messsystems die Daten
Energieverbrauch (bzw. Verbrauchsmenge beim Gaszähler) und
Spitzenleistung während des letzten Messintervalls (5 Minuten). Die
Anzeigeeinheit EM 1010 PC bereitet diese Daten auf und stellt
prinzipiell folgende Daten und Messwerte zur Verfügung.Leistung
Die
Leistung [P] wird in Kilowatt (kW) bzw. Megawatt (MW) (nur bei Sensoren
für elektrische Energie) dargestellt. Folgende Werte können abgerufen
werden:
- Wert des letzten Messintervalls (aktueller Wert)
- Spitzenwert des letzten Messintervalls
- Durchschnittswerte der letzten Stunde, des letzten Tages, der letzten Woche, des letzten Monats, des letzten Jahres, seit Reset
- Spitzenwerte der letzten Stunde, des letzten Tages, der letzten Woche, des letzten Monats, seit Reset
Als
weiteres Feature ist ein Mehrverbrauchsalarm implementiert.
Überschreitet die Leistungsaufnahme des dargestellten Sensors einen vom
Benutzer wählbaren Alarmwert, gibt das Gerät einen akustischen Alarm
aus. Damit erhält man auf Wunsch auch eine akustische Rückmeldung über
aktuelle Verbrauchsspitzen.
Energie/Volumen
Die
Energie [W] wird in Kilowattstunden (kWh) bzw. Megawattstunden (MWh)
(bei Sensoren für elektrische Energie) dargestellt. Bei Volumenzählern
(z. B. beim Gaszähler) erfolgt die Anzeige des verbrauchten Volumens
(Menge) [V] in Kubikmeter (m³). Folgende Werte können abgerufen werden:
- Wert des letzten Messintervalls (aktueller Wert)
- summierter Wert der letzten Stunde, des letzten Tages, der letzten Woche, des letzten Monats, des letzten Jahres, seit Reset
- Energieverbrauchsvorhersage
(EVS): Liegen keine (vollständigen) Daten für den angeforderten
Zeitraum vor, so erfolgt eine Hochrechnung auf der Basis der bisherigen
Messwerte. Die Kennzeichnung der Hochrechnung erfolgt durch „forecast“
im Display. Beispiel: Es liegen Daten für 10 Tage vor.
Auf der Basis
kann der „Energieverbrauch letzte Woche“ exakt bestimmt werden,
„Energie letzter Monat“ wird aber auf Basis der 10 Tage auf 30 Tage (= 1
Monat) hochgerechnet.
Kosten
Die
Verbrauchskosten [K] werden in Euro (€) bzw. Kilo-Euro (k€)
dargestellt. Diese Verbrauchskosten bestimmt der Energiemonitor aus dem
eingegebenen Kostenfaktor und den gemessenen bzw. hochgerechneten
Verbrauchsdaten. Folgende Werte können abgerufen werden:
- Wert des letzten Messintervalls (aktueller Wert)
- summierter Wert der letzten Stunde, des letzten Tages, der letzten Woche, des letzten Monats, des letzten Jahres, seit Reset
- Kostenvorhersage
(KVS): Wie bei der Ermittlung der Energiedaten für Zeiträume ohne
gültigen Datenstamm, erfolgt auch hier eine Hochrechnung auf der Basis
der bisherigen Messwerte. Die Kennzeichnung der Hochrechnung erfolgt
durch „forecast“ im Display.
Datenlogger
Sollen
Analysen und Betrachtungen über längere Zeiträume durchgeführt werden,
so ist dies komfortabel nur noch mit einer entsprechenden Auswertung am
PC möglich. Hierfür arbeitet der Energiemonitor EM 1010 PC auch als
Datenlogger, der neben den gesamten internen Berechnungen auch jeden (!)
von den Sensoren empfangenen Messwert intern abspeichert. So können
dann Jahresprofile verschiedener Verbraucher ermittelt werden.
Interessant ist dies z. B. beim Gasverbrauch, um festzustellen, in
welchem Monat, in welcher Woche und an welchem Tag der höchste
Gasverbrauch vorlag. Vergleicht man diese Werte dann ggf. noch mit den
gleichzeitig aufgezeichneten Wetterdaten einer ELV-Wetterstation, kann
man sogar einen Bezug zwischen Gasverbrauch und Außentemperatur
herstellen. Trotz all den aufgeführten Features und Funktionen ist die
im Folgenden beschriebene Schaltung recht übersichtlich.Schaltung
![Bild 1: Schaltung des EM 1010 PC Bild 1: Schaltung des EM 1010 PC](Funk-Energiemonitor%20mit%20Datenlogger%20EM%201010%20PC%20Teil%201_3%20_%20ELVjournal-Dateien/journal_pic_004.jpg)
|
Bild 1: Schaltung des EM 1010 PC |
Die
in Abbildung 1 dargestellte Schaltung der Energiemonitor-Anzeigeeinheit
EM 1010 PC gliedert sich prinzipiell in drei Teile: Display-Prozessor
mit Peripherie, Haupt-Prozessor mit Peripherie und USB-Controller. Die
gesamte Bedienung, alle Berechnungen, das Speichermanagement und die
Koordination des Funk-Empfangs der Sensoren sind Arbeiten, die der
Haupt-Prozessor IC 5 übernimmt. Dieser benötigt zum Betrieb nur den an
Pin 7 und Pin 8 angeschlossenen „Taktsignal-Stabilisator“, der hier in
Form eines Keramikschwingers ausgeführt ist. Der Reset-Baustein IC 7
sorgt für ein definiertes Anlaufverhalten beim Einlegen der Batterien
und für ein definiertes Verhalten bei leeren Batterien. Die
Batteriespannung überwacht der Mikrocontroller über seinen internen
Analog- Digital-Wandler, der an Pin 22 die über den Spannungsteiler R 22
und R 23 geteilte Batteriespannung erhält. Sind die Batterien
verbraucht, erscheint auf dem Display ein entsprechendes Symbol. Die
gesamte Bedienung des Gerätes erfolgt über die drei Tasten TA 1 bis TA
3. Die Tastenfunktion wertet der Haupt-Prozessor direkt über seine
Eingänge aus. So können auch Tastendruck-Kombinationen einfach abgefragt
werden. Die eigentlichen Energie-Messwerte von den einzelnen Sensoren
erhält der Mikrocontroller über den Dateneingang Pin 1 vom
HF-Empfangsmodul HFE 1. Um die Batterie zu schonen, wird der
HF-Empfänger in einem Zeitraster synchron zu den entsprechenden
Sendestationen eingeschaltet. Die Koordination übernimmt wiederum der
Haupt-Prozessor, der über den Transistor T 2 den HF-Empfänger schaltet.
Der für die Datenaufzeichnung benötigte Speicher ist ein
1-MBit-Flash-Speicher (IC 6), der über SPI (serial peripheral interface)
mit dem Mikrocontroller kommuniziert. Die Messwerte und Auswertungen
werden auf dem LC-Display dargestellt. Den dafür notwendigen
Display-Treiber hat der Display-Prozessor bereits integriert. Die
Informationen darüber, was dargestellt werden soll, bekommt dieser über
die aus „DAT“, „CLK“ und „HS“ bestehende Kommunikationsschnittstelle vom
Haupt-Prozessor mitgeteilt. Eine weitere Aufgabe des Display-Prozessors
ist die Ansteuerung des Sound-Transducers PZ 1. Der Transistor T 1
arbeitet hier nur als Treiber. Das Taktsignal für den Display- Prozessor
stabilisiert der Uhrenquarz Q 1, der mit den beiden Last-Kapazitäten C 3
und C 4 beschaltet ist. Damit
die Daten zur weiteren Verarbeitung ausgelesen werden können, besitzt
die Energiemonitor-Anzeigeeinheit eine USB-Schnittstelle. Die Verbindung
zum PC erfolgt dabei über die Mini-USB-Buchse BU 1. Zentrales
Bauelement in diesem USB-Schaltungsteil ist der Schnittstellenwandler IC
3. Dieser Controller übernimmt die gesamte Konvertierung der
Datensignale. An Pin 7 und Pin 8 erfolgt der Anschluss an den USB-Port.
Die beiden in diesen Datenleitungen liegenden Widerstände (R 11 und R
13) verbessern die Anpassung gemäß Leitungstheorie und sorgen zusätzlich
für einen gewissen Schutz der IC-Eingänge. IC-intern erfolgt dann die
Umsetzung in die entsprechenden RS232-Signale, die dann an den
entsprechend bezeichneten Datenleitungen (Pin 18 bis Pin 25) zur
Verfügung stehen. Genutzt werden hier jedoch nur die Leitungen „TXD“,
„RXD“ und „/RTS“. Die Zuführung der Versorgungsspannung erfolgt über die
Pins 3, 13 und 26, wobei eine von dieser digitalen Versorgung über R 15
und C 7 entkoppelte Spannung zur Versorgung des Oszillators und der
Frequenzvervielfacherstufen an Pin 30 anliegt. Durch die Versorgung aus
dem USB-Port des PCs heraus ist dieser Schaltungsteil auch nur aktiv,
wenn ein PC angeschlossen ist. Auch dies verlängert die Batterie-
Lebensdauer. Das Taktsignal für IC 3 wird mittels des Keramikschwingers Q
2 generiert. Der hier erzeugte 6-MHz-Takt wird IC-intern durch
entsprechende Vervielfacher auf maximal 48 MHz hochgetaktet. In dem als
EEPROM ausgelegten Speicher IC 2 sind die Erkennungsdaten des Ener
giemonitors EM 1010 PC abgelegt. Mit die sen Daten kann das Gerät vom
angeschlossenen PC-System eindeutig identifiziert wer den. Hinterlegt
sind die Vendor-ID (Hersteller-Identifikation), die Product-ID (Produkt-
oder Geräte-Identifikation), der „Product Description String“
(Produktname) und die Seriennummer. Die Kommunikation zwischen dem
USBControllerbaustein IC 3 und dem EEPROM erfolgt über eine so genannte
Microwire- Verbindung. Die Spannungsversorgung des Gerätes erfolgt durch
drei Batterien vom Typ LR6 (Mignon/AA), die an ST 1 und ST 2
kontaktiert sind. Die nachfolgende Stabilisierung mit IC 8 sorgt für
gleichbleibende Betriebsbedingungen während der gesamten
Batterie-Lebensdauer. Nachbau
Die
gesamte Schaltung des EM 1010 PC ist auf der 88 x 104 mm messenden
Platine untergebracht. Der Nachbau der Schaltung beschränkt sich auf die
Bestückung der bedrahteten Bauelemente und den Einbau der Platine ins
Gehäuse. Alle oberflächenmontierten Bauteile sind bereits auf der
Lötseite vorbestückt. Da die Platine auch für andere Gerätevarianten
verwendet wird, sind im Bestückungsdruck (sowohl auf der Platine als
auch in der Bauanleitung) einige Bauteile eingezeichnet, die nicht
bestückt werden bzw. auch nicht SMD-bestückt sind und somit auch nicht
im Schaltbild auftauchen (z. B. IC 4 und FS 1). Daher muss man sich beim
Nachbau streng an die Stücklistendaten halten. Die jeweiligen
Platinenfotos zeigen ggf. hilfreiche Zusatzinformationen in
Detailfragen. Die Bestückung der noch verbleibenden bedrahteten
Bauelemente erfolgt anhand der Stückliste und des Bestückungsdruckes. Im
ersten Schritt werden die Elektrolyt- Kondensatoren unter Beachtung der
korrekten Polung eingesetzt und verlötet. Damit es beim Gehäuseeinbau
nicht zu Kollisionen kommt, sind diese Kondensatoren, wie gezeichnet,
liegend zu montieren. Auch der dann zu montierende Summer
(Sound-Transducer) muss polrichtig montiert werden. Das im
Gehäuseaufdruck vorhandene Pluszeichen, das auch im Bestückungsdruck
dargestellt ist, gibt die korrekte Lage an.Die
Einbaulage der dann zu bestückenden USB-Buchse ergibt sich aus der
Anordnung der Pins. Beim Einbau ist darauf zu achten, dass die Buchse
vor dem Verlöten vollständig auf der Platine aufliegt und absolut
senkrecht steht. Ansonsten fasst die Buchse später nicht korrekt in die
dafür vorgesehene Gehäuseaussparung. Im letzten Schritt der Lötarbeiten
sind die internen Verdrahtungsmaßnahmen vorzubereiten. Die
Leitungsverbindung zum Batteriefach erfolgt über das rote und das
schwarze Leitungsstück. Die Leitungen sind zunächst an beiden Enden auf 3
mm abzuisolieren und zu verzinnen. Die rote Ader wird dann in die mit
ST 1 gekennzeichnete Bohrung gefädelt und verlötet, die schwarze
entsprechend in ST 2. Die Verbindung der Hauptplatine mit dem
HFEmpfangsmodul erfolgt über drei je 10 mm lange Silberdrahtstücke.
Diese werden entsprechend abgelängt und so in die Bohrungen der
Anschlusspads des Funkmoduls auf der Hauptplatine eingeführt (vgl.
Abbildung 5), dass die Leitungen auf der Lötseite bündig abschließen und
auf der Bestückungsseite (!) verlötet werden können. Der Anschluss des
Empfangsmoduls erfolgt nach dem nun folgenden Einbau der Platine ins
Gehäuse. ![Bild 2: Gehäusemontage: Displayscheibe und Tastatur eingesetzt Bild 2: Gehäusemontage: Displayscheibe und Tastatur eingesetzt](Funk-Energiemonitor%20mit%20Datenlogger%20EM%201010%20PC%20Teil%201_3%20_%20ELVjournal-Dateien/journal_pic_007.jpg)
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Bild 2: Gehäusemontage: Displayscheibe und Tastatur eingesetzt |
Zur
Gehäusemontage ist die Gehäusefront zunächst so auf eine saubere und
weiche Tischunterlage zu legen, dass sich der Displayausschnitt oben
befindet. Im ersten Schritt muss die Tastatur eingelegt werden. Zu
beachten ist hier, dass die Tastenbeschriftung nicht auf dem Kopf steht.
Beim nun folgenden Display-Einbau muss bedacht werden, dass
Fingerabdrücke, Staub etc. auf den Einzelteilen später sichtbar sind.
Daher sollte man die Displayscheibe und das Display selbst nur mit
großer Vorsicht seitlich anfassen. Zur Montage des Displays ist zunächst
die Displayscheibe in den dafür vorgesehenen Ausschnitt der Frontschale
zu legen. Dabei muss die glatte Seite der Scheibe nach vorne zeigen
(Abbildung 2). Anschließend folgt das Display, das zur Kennzeichnung der
Einbaulage an der rechten Seite des Glases einen Anguss besitzt.![Bild 4: Gehäusemontage: Displayrahmen und Leitgummis eingesetzt Bild 4: Gehäusemontage: Displayrahmen und Leitgummis eingesetzt](Funk-Energiemonitor%20mit%20Datenlogger%20EM%201010%20PC%20Teil%201_3%20_%20ELVjournal-Dateien/journal_pic_002.jpg)
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Bild 4: Gehäusemontage: Displayrahmen und Leitgummis eingesetzt |
![Bild 3: Gehäusemontage: Display eingesetzt Bild 3: Gehäusemontage: Display eingesetzt](Funk-Energiemonitor%20mit%20Datenlogger%20EM%201010%20PC%20Teil%201_3%20_%20ELVjournal-Dateien/journal_pic.jpg)
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Bild 3: Gehäusemontage: Display eingesetzt |
Diese
„Nase“ muss, wie gesagt, in die (von hinten gesehen) rechte Aussparung
im Displayausschnitt des Gehäuses einfassen (siehe auch Abbildung 3).
Zur Fixierung des Displays und zur exakten Positionierung der Leitgummis
ist der Displayrahmen, wie in Abbildung 4 gezeigt, einzusetzen. Oben
und unten folgen dann die beiden Leitgummis, die die elektrische
Verbindung zwischen Platine und Display herstellen. Sind diese Teile so
weit korrekt eingesetzt, wird die Platine positioniert und verschraubt.
Als Positionierhilfe dienen zwei Zapfen in der Gehäusefront, die in die
zugehörigen Bohrungen der Platine einfassen. Festgeschraubt wird die
Platine dann mit 7 TORX-Schrauben. Im nächsten Arbeitsschritt wird der
Designrahmen auf die Gehäuseschraubdome gelegt. Dabei muss die glatte
Seite des Design rahmens nach vorne zeigen. Vor der weiteren Montage
sind zunächst die restlichen elektrischen Verbindungen herzustel len –
zunächst die des HF-Empfangsmoduls. Hierzu wird das Funkmodul schräg in
die oben rechts vorgesehene Aussparung der Hauptplatine eingelegt.![Bild 5: Detailansicht zur Montage des HF-Empfängers Bild 5: Detailansicht zur Montage des HF-Empfängers](Funk-Energiemonitor%20mit%20Datenlogger%20EM%201010%20PC%20Teil%201_3%20_%20ELVjournal-Dateien/journal_pic_003.jpg)
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Bild 5: Detailansicht zur Montage des HF-Empfängers |
Beim
Positionieren sind gleichzeitig die drei Silberdraht-Enden in die
zugehörigen Anschlusspads der Empfänger-Platine einzufädeln. Das
Empfangsmodul ist dann so zu positionieren, dass dieses links auf der
Platine aufliegt und rechts nach vorne in die Gehäuse front abtaucht und
dort aufliegt. Anschließend sind die Silberdrahtenden auf dem
Empfangsmodul zu verlöten (Abbildung 5). Bevor auch die Verbindung der
Batterie- Anschlussleitungen an die Batteriekon takte erfolgen kann,
müssen Letztere zunächst montiert werden. Im Batteriefach der
Gehäuserückwand oben rechts und unten links sind die beiden
Einzelkontakte so weit einzupressen, bis sie einrasten. In die übrigen
Positionen sind die Doppelkontakte bis zum Anschlag einzupressen. An die
Lötösen der Einzelkontakte im Gehäuseinneren werden die beiden
Leitungen wie folgt angelötet: Die rote Ader ist an dem oberen
Batteriekontakt, die schwarze Ader am unteren Kontakt zu verlöten. Dabei
ist zu beachten, dass die Leitungsenden nicht mehr als 2 mm durchstehen
– überschüssige Drahtenden sind abzuschneiden. Da für die
Inbetriebnahme des Gerätes keine Einstell- und Abgleicharbeiten
notwendig sind, kann das Gehäuse nun geschlossen werden. Bei der Montage
der Rückwand ist auf eine korrekte Führung der
Batterie-Anschlussleitungen zu achten. Die Leitungen finden in der
Rückwand im Raum zwischen Seitenwand und Batteriefach Platz. Auf keinen
Fall dürfen die Leitungen beim Aufsetzen der Rückwand zwischen
Batteriefach und Platine eingeklemmt werden. Beim Verlegen der roten
Ader ist weiterhin darauf zu achten, dass die Leitung nicht auf dem
HF-Empfangsmodul aufliegt. Die Rückwand liegt korrekt auf, wenn sie
rundherum ohne Gewalt bündig auf dem Designrahmen aufliegt. Sollte dies
nicht möglich sein, bitte die Leitungsführung kontrollieren und ggf.
korrigieren. Die Gehäuserückwand wird dann mit 6 TORX-Schrauben fixiert.Test- und Inbetriebnahme
Der
Test des Gerätes beschränkt sich auf einen kurzen Funktionstest. Da das
Gerät keine Abgleichpunkte besitzt und komplett durch die Taster
konfigurierbar ist, entfällt eine separate Inbetriebnahme. Zum
Funktionstest sind drei Batterien vom Typ LR6 (Mignon/AA) polrichtig
einzulegen. Nach ca. 2 Sekunden erscheint dann der Segmenttest, bei dem
alle Segmente des LCDisplays für ca. 2 Sekunden aufleuchten. Hierbei ist
zu kontrollieren, ob alle Segmente erscheinen. Anschließend werden die
Versionsnummern der geräteinternen Mikrocontroller- Firmware dargestellt
– nach ca. 2 Sekunden geht das Gerät dann in den Modus zur
Uhrzeiteinstellung. In der obersten Zeile erscheint die Uhrzeit, wobei
die Stunden bereits für die Einstellung blinken. Mit der „Power“-Taste
werden die Stunden entsprechend hochgezählt. Die Taste „Energy“ schaltet
zum nächsten Parameter weiter, wobei auch hier jeweils mit der
„Power“-Taste die Einstellung des Wertes erfolgt. Die Zeit und
Datumseinstellung erfolgt in folgender Reihenfolge:
- Stunden
- Minuten
- Jahr
- Monat
- Tag
Nach
dem Eingeben des Tages wird durch eine weitere Betätigung der „Energy“-
Taste der Modus der Uhrzeiteinstellung verlassen und automatisch der
Synchronisations- Modus, in dem alle innerhalb der Funkreichweite
liegenden Energiemessstellen erfasst werden, aufgerufen. Damit ist das
Gerät betriebsbereit. Die detaillierte Beschreibung der Bedienung
erfolgt im nächsten Teil des Artikels.
Ansicht
der fertig bestückten Platine des EM 1010 PC mit zugehörigem
Bestückungsplan, die oberen beiden von der Bestückungsseite, die unteren
beiden von der Lötseite Fachbeitrag online und als PDF-Download herunterladen
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