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  Energiemeß-Zähleradapter

Alternativsensor für ELV-Energiemeßsystem EM 1000-S/IR
zur Verwendung mit elektronischen Energiezählern

Das Funk-Energiemeßsystem EM 1000 von ELV (siehe www.elv.de) dient zur Erfassung des Energieverbrauches und dessen Verlaufes. Für Elekto-Induktions- bzw. Ferrariszähler (mit Drehscheibe und mechanischem Zählwerk) ist u.a. ein berührungsloser optischer Sensor verfügbar, der mittels Lichtschranke den Durchlauf der Drehscheibe erfaßt.

Zwischenzeitlich sind allerdings vielfach elektronische Elektrozähler im Einsatz, die über keine Drehscheibe sondern über eine Leuchtdiode verfügen, welche durch Aufblitzen analog der Scheibenumdrehungen die Erfassung der einzelnen "Energieportionen" anzeigt. Leider gibt es für das EM-1000-System keinen dafür geeigneten Sensor.

Vorliegende Lösung ersetzt das Sensorteil EM 1000 IR durch einen mikrocontrollergesteuerten Adapter, der über die Western-Steckverbindung an das vorhandene Sendemodul EM 1000 S angeschlossen wird, und diesem die Reflexlichtschranke zur Erfassung von Scheibenumdrehungen "vortäuscht":

Schaltung:

Über Pin4 (T2) steuert das Sendemodul mit Spannungsimpulsen die IR-Sendediode der Reflexlichtschranke. Pin5 (ST1) wird über deren Fototransistor je nach Helligkeit mehr oder weniger nach Masse "gezogen", der blanke Teil der Scheibe liefert einen niedrigeren, die rote Markierung einen höreren Spannungswert; jeweils getaktet mit den Sendeimpulsen von Pin4, wobei "kein Impuls" = "keine Reflexion" = hoher Pegel an Pin5 bedeutet.

In vorliegender Schaltung steuern die "IR-"Impulse Transistor T1 durch, der je nach Spannungspegel am Emitter diesen, mit den Impulsen moduliert, an Pin5 weiterreicht. Liegt an PB0 des Mikrocontrollers High-Pegel, bleibt P5 auf High-Potential; ist PB0 Low, werden Low-Impulse ausgegeben. Dieses Vorhandensein oder Fehlen von Spannungsimpulsen an P5 "reicht" dem Sendemodul, um zwischen "blanker Scheibe" und "roter Markierung" unterscheiden zu können, ggf. muß lt.Originalbeschreibung "mit den Auswahltasten [#] und [-] die optimale Schaltschwelle des EM 1000-S ..." eingestellt werden.

Der Mikrocontroller ATTiny13 wird in einfachster Schaltung mit internem Takt (1,2 MHz) betrieben und ist in BASCOM (siehe www.mcselec.com) programmiert, (hier findet sich das Programm) und
- liest an Port PB4 den Helligkeitswert am Fototransitor FT über den internen AD-Wandler ein,
- detektiert den Blitz der Zähler-Leuchtdiode und
- gibt an Port PB0 jeweils einen 150 ms langen L-Impuls aus, der gleichzeitig über LED L1 (gelb) angezeigt wird.

LED L2 (gelb) signalisiert über Pin6 den vom Sendemodul registrierten Meßimpuls und entspricht der roten Anzeigediode im originalen Sensor EM 1000-IR.
LED L0 (rot) zeigt Helligkeitsschwankungen am Fototransitor an und sollte normalerweise nicht aufleuchten, die Schaltschwelle läßt sich im Programm über die Konstante Schwellw einstellen, in meiner Konfiguration mit Schwellw=2 blitzt sie durch das "Grundrauschen" gelegentlich auf.

Die Pin-Bezeichnungen entsprechen denen des Originalsensors EM 1000 IR (Beschreibung siehe hier), die Kondensatoren C1, C2, C4 dienen - wie dort - der HF-Störunterdrückung, C3 ist der Pufferkondensator für den Mikrocontroller.



Ausgeführtes Gerät:

kompakter Aufbau auf Lochraster-Leiterplatte

Oben: Fototansistor
Rechts: LEDs
Mitte: ATTiny13

Einbau in ein Batterie-
gehäuse
für 2 AA-Zellen,

Fototransitor "schaut" durch Öffnung im Gehäuseboden,

links Anschlußkabel

provisorische Montage am Zähler mittels Gummiband

gelbe LEDs signalisieren erkannten Zählimpuls.

ERELtel@aol.com