電気メーター

スマート・メータ:テキサス・インスツルメンツ(TI)の電気メータ・ソリューション

設計上の考慮事項

AMR(および AMI)を広く普及させるには、メータ読み取りコストの削減以上のことを実現する必要があります。アセット・トラッキングの最適化、ダイナミックな価格設定、改ざんの通知、目減りの管理、供給の自動化、負荷のプロファイリング、ネットワーク診断などは、このインフラを成功させるための重要な要素です。これは、主要なすべての公益事業(電力、水道、ガス、暖房)で機械式メータから静的(電子式)メータへの移行を推進します。

現在、メータは手動で読み取ったり、タッチ式で読み取ったり(ワンドまたはプローブの付いたハンドヘルド・デバイス)、無線、バス、送電線、モデム、または GSM/衛星を使用して読み取ったりすることができます。各選択肢の推進要因は、コスト、既存のインフラ、および地域の規制です。地域によって、無線周波数帯の使用コストが手動での読み取りのコストより高かったり、地域の送電網が電力線通信(PLC)をサポートしていない場合があったりします。

どのような場合でも、AMR はメータ自体のエレクトロニクス・コンテンツを増やし、AMI はすべての計量に対応できるネットワーク化インフラを推進するという傾向があります。完全な実装には、電力量計への電力線通信、および電力量計から他の公益事業のメータへのロー・パワー・ワイヤレス通信が含まれる場合もあります。家庭/オフィスの主要な負荷(エアコン、ヒータ、冷蔵庫など)に到達するロー・パワー・ワイヤレス通信では、発電設備のピーク負荷時間帯に設定を動的に制御することもできます。

消費電力が非常に低いことが必要であるとすれば、MSP430 のようなマイクロコントローラは、あらゆる計量アプリケーションに最適です。高度な電子メータでは MCU が必要です。MCU は、広いダイナミック・レンジにわたる高精度な測定、プログラマブルなフラッシュ、不揮発性ストレージ、リアルタイム・クロック機能、柔軟性の高いディスプレイ、AMR 対応の通信機能を提供します。MSP430 ファミリは、最大 4 個の独立した 16 ビット・シグマデルタ・コンバータとプログラマブルなゲイン・アンプ、および(簡単でハイパフォーマンスな計量計算を可能にする)ESP エンジンや 32 × 32 のハードウェア乗算器などの専用の内蔵型 e-metering モジュールを提供します。公益事業による計量

TI の F28x コントローラ・プラットフォームは、PLC テクノロジを実装するためのコスト効果の高い手段を提供します。これらのコントローラは、高度な DSP コアに加えて、AD コンバータ(ADC)、タイマ、パルス幅変調(PWM)などの堅牢なペリフェラルを統合します。F28x コントローラは、150MIPS の 32 ビット制御で最適化された性能、システム統合、およびマイクロコントローラ(MCU)に似た使いやすさを実現した、独特の組み合わせです。この高度なシステム統合により、設計が簡略化され、制御システムのコンパクトさとコスト効率の高さが維持されています。MCU ライクの命令とオンチップ・フラッシュ・メモリにより、迅速なプロトタイピングが可能です。

ロー・パワー・ワイヤレス(LPW)ソリューションの選択において、レンジ、ネットワーク構成、および消費電力は重要な要素です。レンジは出力パワー、感度、選択度の影響を受け、その結果、他の信号源のジャミングに影響したり、最寄りの干渉源から必要な信号を識別する能力に影響したりします。ポイント・ツー・ポイント型、スター型、またはメッシュ型という各ネットワーク選択肢は、これらの要素に影響し、選択する規格や周波数レンジにも影響します。TI の LPW/Chipcon 製品ファミリは、AMR 計量アプリケーションおよび AMI 計量アプリケーションに必要な性能と柔軟性を提供しています。

電力量計の場合、電子機器の電源は、単相または三相の電力線から供給できます。他の公益事業の場合は、メータを電源に接続するか、内部バッテリーを活用する必要があります。一部の地域では、充電可能バッテリと小型の太陽電池を使用して日中に充電を行えることもあります。この作業を効果的に実行するために、高い効率のパワー/バッテリーマネジメント・デバイスが必要です。

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技術資料

アプリケーション・ノート

アプリケーション・ノート (20)

タイトル 種類 サイズ (KB) 日付 英語版
PDF 1 MB 2019年 10月 31日
PDF 226 KB 2019年 6月 28日
PDF 5.76 MB 2019年 6月 10日 英語版をダウンロード (Rev.A)
PDF 5.7 MB 2019年 6月 10日 英語版をダウンロード (Rev.A)
PDF 5.71 MB 2019年 6月 10日 英語版をダウンロード (Rev.A)
PDF 5.8 MB 2019年 6月 10日 英語版をダウンロード (Rev.A)
PDF 5.74 MB 2019年 6月 10日 英語版をダウンロード (Rev.A)
PDF 5.74 MB 2019年 6月 10日 英語版をダウンロード (Rev.A)
PDF 665 KB 2019年 1月 21日
PDF 77 KB 2018年 9月 25日
PDF 51 KB 2018年 9月 25日
PDF 1.17 MB 2018年 9月 25日
PDF 380 KB 2018年 4月 5日
PDF 201 KB 2017年 12月 21日
PDF 225 KB 2017年 10月 16日
PDF 268 KB 2016年 8月 5日
PDF 3.66 MB 2015年 8月 5日
PDF 2.4 MB 2015年 8月 5日
PDF 2.82 MB 2015年 8月 5日
PDF 3.93 MB 2014年 9月 11日

製品カタログ/ホワイト・ペーパー

ホワイト・ペーパー (1)

タイトル 種類 サイズ (MB) 日付 英語版
PDF 960 KB 2016年 3月 21日

技術記事

設計および開発

名称 型番 会社名 ソフトウェア/ツール・タイプ
MSP430 マイコン向けエネルギー測定デザイン・センター MSP-EM-DESIGN-CENTER Texas Instruments アプリケーション・ソフトウェアとフレームワーク
ワイヤレス M-Bus プロトコル・ソフトウェア WMBUS Texas Instruments アプリケーション・ソフトウェアとフレームワーク

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