1, LCD מפולח: איזון בין עלות ואמינות
Segment LCD היא טכנולוגיית התצוגה הנפוצה ביותר בתחום מדי האנרגיה החשמליים, ועיקרון הליבה שלה הוא הצגת מידע באמצעות שילובי מקטעי עט מוגדרים מראש (כגון מספרים של 7 מקטעים ו-16 סמלי מקטעים). על פי יכולת הבקרה של שבב הנהג, ניתן לחלק LCD מפולח לשני סוגים: סוג בסיסי וסוג משופר:
מסך קוד סגמנט בסיסי
באמצעות שבבי דרייבר כגון PCF8566 (96 מקטעים) ו-MC14500 (48 מקטעים), מצב ההפעלה/כיבוי של מקטע העט נשלט על ידי אלקטרודות, ותומך רק בהצגת מספרים, אותיות וסמלים פשוטים. סוג זה של LCD נמצא בשימוש נרחב במוני אנרגיה אלקטרוניים חד-פאזיים ובמוני קצבים בשל המבנה הפשוט והעלות הנמוכה שלו (עלות יחידה בודדת יכולה להיות נמוכה עד 0.5 יואן). לדוגמה, ל-LCD של מד האנרגיה החד-שצוין בתקן State Grid יש גודל חזותי של 60 מ"מ × 30 מ"מ, גובה תצוגה דיגיטלית של לא פחות מ-9 מ"מ וגובה תצוגת תווים סינית של לא פחות מ-4 מ"מ. תפקיד הליבה שלו הוא להציג את הערך המצטבר של חשמל, תקופות תעריפים וקודי תקלות בסיבוב.
מסך קוד מקטע משופר
על ידי שדרוג שבב הנהג (כגון HT1621 התומך בבקרת 128 מקטעים) או שילוב מודול התאורה האחורית, ניתן להשיג יצירת תוכן דינמי ופונקציות אינטראקציה בסיסיות. לדוגמה, מד האנרגיה הרב-תכליתי תלת-פאזי מאמץ FSTN (פורמט סופר מעוות נמטי) חומר LCD, עם טווח טמפרטורת עבודה של -25 מעלות עד 80 מעלות, ניגודיות טובה יותר ממסכי TN רגילים, ויכול להציג באופן סינכרוני 12 פרמטרים כגון מתח, זרם, גורם הספק וכו'. הוא גם משפר את הקריאה בסביבות תאורה אחורית חזקה באמצעות תאורה אחורית. סוג זה של LCD תומך גם בתצוגת היפוך עמוד המופעל על ידי כפתורים, ומשתמשים יכולים לעבור לצפייה בנתונים היסטוריים כגון צריכת החשמל של החודש הנוכחי, צריכת החשמל של החודש הקודם, והביקוש המרבי באמצעות לחצני הפאנל.
אילוצים סטנדרטיים בתעשייה: "מפרט סוג מד האנרגיה החכם" של רשת המדינה קובעת בבירור שה-LCD של מד האנרגיה חייב לאמץ רקע לבן עם עיצוב אותיות שחורות, והמקטב חייב להיות בעל פונקציית הגנה מפני קרינת UV כדי למנוע השפלה של התצוגה הנגרמת משימוש-לטווח ארוך בחוץ. יחד עם זאת, מדי אנרגיה חשמלית בטמפרטורה-נמוכה צריכים להשתמש ב-LCD מחומר HTN כדי להבטיח שהם יכולים לשמור על זווית צפייה של מעל 60 מעלות צלזיוס בסביבה של -40 מעלות.
2, LCD מטריצת נקודות: פריצת דרך טכנולוגית בגרפיקה ותצוגת תווים סיניים
LCD מטריצת נקודות משיגה תצוגת רמת פיקסלים על ידי שליטה בנקודות החיתוך של שורות X ועמודות Y של אלקטרודות, אותן ניתן לחלק לשני סוגים: מבוסס תווים ומבוסס גרפי. היתרון המרכזי שלו טמון בתמיכה בתצוגה של כל גרפיקה, תווים סיניים ועיקולים, העונים על צורכי ההדמיה של נתוני כוח מורכבים.
LCD מבוסס תווים מטריצת נקודות
באמצעות מערכי תווים קבועים כגון 16 × 2 ו-20 × 4, כל תו מורכב מ-5 × 7 או 5 × 8 פיקסלים, המתאימים להצגת מידע טקסט בפורמט קבוע. לדוגמה, כמה מדי אנרגיה רב-תכליתיים מיובאים משתמשים ב-LCD מבוסס תווים, שיכול להציג באופן סינכרוני פרמטרים באנגלית כגון "Total kWh" ו-"Peak kWh", אך התצוגה של תווים סיניים מסתמכת על שבב ספריית תווים, שהוא יקר ובעל מחזור פיתוח ארוך.
LCD מבוסס גרף מטריצת נקודות
ציור גרפי חינם מושג באמצעות בקרת פיקסלים מלאה, תמיכה ברזולוציות כגון 128 × 64 ו-320 × 240, והוא נמצא בשימוש נרחב במדי אנרגיה מתקדמים- ומסופי ניטור הספק. לדוגמה, מד הספק LCD מאמץ LCD גרפי בגודל 3.5-אינץ', שיכול לצייר-עקומות מתח וצורת גל בזמן אמת, משולשי הספק ודיאגרמות הפצה הרמוניות, ולהעלות נתונים למערכת ניהול האנרגיה דרך ממשק RS485. סוג זה של LCD תומך גם בניווט בתפריטים מרובים, ומשתמשים יכולים להגדיר פרמטרים, לבצע שאילתות על רשומות אירועים ולייצא דוחות נתונים באמצעות פעולות מגע או כפתורים.
אתגר טכני: צריכת החשמל של LCD מטריצת נקודות (כ-5mA) גבוהה משמעותית מזו של מסך מפולח (כ-0.1mA), ויש לייעל את יעילות האנרגיה באמצעות רענון דינמי ובקרת תאורה אחורית. לדוגמה, דגם מסוים של מד אנרגיה תלת-פאזי משתמש בחיישן רגיש לצילום כדי להתאים אוטומטית את בהירות התאורה האחורית, ולהפחית את צריכת החשמל ב-30% בסביבות תאורה חלשה. במקביל, שיטת ההטיה של 1/2 משמשת להפחתת תנודות המתח של נקודות לא בהירות ולשיפור בהירות התצוגה.
3, LCD משולב מקטע נקודה: מיזוג חדשני של אינטראקטיביות וצפיפות מידע
ה-LCD המשולב עם מקטע נקודות משלב את היתרונות של טכנולוגיית קוד מקטע ו-dot matrix, ומשיג תצוגה מעורבת של מספרים, סמלים וגרפיקה באמצעות בקרת אזורים, והופך לנושא הליבה לשדרוג אינטראקטיבי של מדי אנרגיה חכמים. תרחישי היישום האופייניים שלו כוללים:
מד חשמל רב תעריפים
השתמש באזור קוד פלח כדי להציג את ערך הסוללה, ובאזור מטריצת נקודות כדי להציג את תקופת הקצב, סמל החץ וסמל המצב. לדוגמה, דגם מסוים של מד חכם חד-פאזי- מגדיר אזור קוד מקטע בחלק העליון של ה-LCD כדי להציג את ההספק הכולל הנוכחי בזמן אמת; אזור מטריצת הנקודות המרכזי מציג את סמני תקופת הזמן "שיא", "שטוח" ו"עמק" באופן מחזורי; בתחתית, סמלים משמשים לציון תת-מתח בסוללה, רצף פאזה הפוך ומצבי תקלה אחרים.
מד אנרגיה חשמלית IoT
מד אנרגיה חשמלי משולב עם מודולי תקשורת 4G/WIFI/LORA, המאפשר צפייה מקומית בנתונים ומשוב בשלט רחוק באמצעות LCD משולב מקטע נקודתי. לדוגמה, דגם מסוים של מד חשמל ללא חוטים משתמש ב-LCD בגודל 2.8 אינץ', עם ערכי מתח וזרם המוצגים באזור הקוד של המקטע השמאלי, ועוצמת האות, מצב החיבור והנחיות מידע הנדחפות על ידי פלטפורמת הענן המוצגות באזור מטריצת הנקודות הימני; משתמשים יכולים להפעיל הפעלה מחדש של המכשיר, איפוס נתונים ופעולות אחרות באמצעות לחצני מגע, וה-LCD מציג את תוצאות הפעולה באופן סינכרוני.
מסוף תגובת דרישה
מד האנרגיה עבור משתמשים תעשייתיים צריך לתמוך בפונקציות מתקדמות כגון תמחור זמן שימוש ובקרת ביקוש, וה-LCD שלו אמור להציג נתוני-זמן אמת, עקומות היסטוריות והוראות בקרה בו-זמנית. לדוגמה, דגם מסוים של ווסת הספק תלת-פאזי משתמש ב-LCD משולב של פלח נקודות בגודל 3.5 אינץ', כאשר אזור הקוד של הפלח העליון מציג את ההספק וההספק הנוכחיים; צייר עקומת עומס של 24 שעות באזור הסריג המרכזי; החלק התחתון מציין את המצב של ביקוש מופרז ופיצוי קבלים באמצעות אייקונים, ותומך במעבר ידני של בנק קבלים באמצעות לחצנים.
