Application of the A7000 Power Meter in Controlling 700V DC Power Supply Systems

English below …

1. Giới thiệu về dòng A7000

Dòng A7000 là đồng hồ đo điện áp và dòng điện đa năng do hãng Watanabe – Nhật Bản sản xuất, hỗ trợ đo chính xác các tín hiệu điện một chiều (DC) và xoay chiều (AC) trong dải rộng. Đặc biệt, A7000 có thể đo được điện áp DC lên tới 700V, phù hợp cho các hệ thống cấp nguồn công suất lớn hoặc giám sát thiết bị công nghiệp.

Cấu hình cơ bản

• Nguồn cấp:
  • AC100~240V (50/60Hz)
  • DC12~48V
• Các loại tín hiệu đầu vào:
  • Đo điện áp DC: ±100mV, ±1V, ±10V, ±100V, ±700V
  • Đo dòng DC: 100μA, 1mA, 10mA, 100mA
  • Đo điện áp AC: 100mV, 1V, 10V, 100V, 700V
  • Đo dòng AC: 100μA, 1mA, 10mA, 100mA, 1.5A
  • Hỗ trợ đo điện trở, nhiệt độ (TC, RTD), tần số, tín hiệu process (15V, 420mA)…
• Ngõ ra điều khiển:
  • Relay, BCD, RS-232C, RS-485 (tùy chọn theo model).

2. Khả năng đo và điều khiển điện áp DC 700V

Với dải đo RANGE 15, A7000 có thể đo chính xác điện áp 0~700V DC.
Ví dụ:

• F.S.C (Full Scale Count): 7000
• F.I.N (Full Input): 9999 (tương ứng 700V)
• Độ phân giải hiển thị: có thể cài đặt dấu thập phân (ví dụ hiển thị 700.0V).

Điều này rất phù hợp để giám sát các thiết bị cấp điện áp cao như bộ nguồn công nghiệp, hệ thống pin năng lượng mặt trời, bộ chỉnh lưu công suất lớn.

3. Chức năng phán định & điều khiển tự động

A7000 không chỉ đo lường mà còn xuất tín hiệu điều khiển tự động thông qua các ngưỡng phán định:

Ngưỡng phán định (Comparator):

• HH (High-High): Ngưỡng cảnh báo cao nhất – dùng để dừng khẩn cấp hoặc ngắt nguồn khi vượt quá mức an toàn.
• HI (High): Ngưỡng cảnh báo cao – phát cảnh báo hoặc kích hoạt quạt làm mát.
• LO (Low): Ngưỡng cảnh báo thấp – cảnh báo khi điện áp thấp bất thường.
• LL (Low-Low): Ngưỡng thấp nhất – dùng để bảo vệ khi điện áp sụt quá mức.

Loại phán định:

• So sánh trực tiếp (O/U): Đặt ngưỡng cụ thể cho HH, HI, LO, LL.
• Theo dung sai (ERR): Đặt giá trị danh nghĩa và dung sai (%) → thiết bị tự tính các ngưỡng phán định.

Ví dụ:

• Giá trị danh nghĩa (N.VAL) = 500V
• Dung sai 1 (ERR1) = ±5% → HI ≈ 525V, LO ≈ 475V
• Dung sai 2 (ERR2) = ±10% → HH ≈ 550V, LL ≈ 450V

4. Kết nối và xuất tín hiệu điều khiển

A7000 hỗ trợ nhiều loại ngõ ra:

• Relay output: Điều khiển trực tiếp rơ-le hoặc thiết bị đóng cắt.
• RS-485: Truyền dữ liệu tới PLC hoặc hệ thống SCADA.
• BCD/Analog output: Xuất tín hiệu cho các thiết bị điều khiển khác.

Nhờ đó, A7000 có thể được sử dụng như một thiết bị trung gian giám sát và bảo vệ nguồn cấp điện áp cao.

5. Ứng dụng thực tế

1. Giám sát và bảo vệ bộ nguồn DC 700V:
   • Khi điện áp vượt quá HH → tự động ngắt nguồn, bảo vệ thiết bị.
   • Khi điện áp thấp hơn LL → kích hoạt cảnh báo hoặc dừng hệ thống.
2. Hệ thống pin năng lượng mặt trời / lưu trữ điện:
   • Giám sát điện áp pin, cảnh báo sớm khi có hiện tượng quá sạc hoặc xả sâu.
3. Tủ điện công nghiệp:
   • Kết hợp với PLC để thực hiện các chu trình tự động dựa trên tín hiệu phán định.

Với khả năng đo chính xác điện áp DC lên tới 700V, cùng các chức năng phán định linh hoạt và nhiều ngõ ra điều khiển, A7000 là giải pháp lý tưởng cho các hệ thống yêu cầu giám sát và bảo vệ nguồn cấp công suất lớn. Việc cài đặt đơn giản, hỗ trợ truyền thông RS-485/RS-232C giúp thiết bị dễ dàng tích hợp vào các hệ thống điều khiển hiện đại.

6. Ví Dụ

Sử Dụng Model A7211-1 để Giám sát và bảo vệ bộ nguồn DC 700V:

1. Nối dây:
   Nguồn cấp: 12V – 28V DC
   Thiết Bị Đo :
   Lo : Nối Cực Âm của thiết bị cần giám sát
   15-HI : Nối Cực Dương của thiết bị cần giám sát
   

Phương pháp cài đặt dữ liệu Scale (Scaling Data)

Phần này giải thích cách suy nghĩ về dữ liệu scale và một ví dụ điển hình về cách cài đặt giá trị hiển thị full-scale. Các tham số khác cũng được cài đặt theo cách tương tự.

• Điện áp đầu vào: 0 ~ 700V
• Hiển thị: 0 ~ 700.0

Tham số	Giá trị
RANG	15
F.S.C	700
F.I.N	9999
O.F.S	0
O.I.N	0
DL.HI	9999
DL.LO	-9999
DEP	10 (hiển thị dấu chấm thập phân ở vị trí 1)

2. Thiết Lập Hiển Thị

Trình tự thao tác đo lường

1. Nhấn giữ
   Trong khi đang ở chế độ đo, nhấn giữ phím Enter khoảng 3 giây.
2. Di chuyển đến menu dữ liệu Scale (Scaling Data)
   Nhấn phím Increment (▲) vài lần để chuyển đến menu NET.
3. Hiển thị mẫu (Pattern)
   Nhấn phím Mode (M) để hiển thị các mẫu.
4. Vào menu cài đặt Range
   Nhấn phím Mode (M) để hiển thị menu cài đặt dải đo.
   Thiết lập 15.
   
   Nếu cần thay đổi dải đo, nhấn phím Increment (▲) để thay đổi.
5. Chuyển đến menu cài đặt giá trị hiển thị Full Scale (F.S.C)
   Nhấn phím Mode (M) để hiển thị menu cài đặt tỉ lệ Scale
   Thiết lập 700.
   Nhấn phím Increment (▲) để vào mục cài đặt giá trị hiển thị toàn thang đo.
6. Vào chế độ DP để thiết lập hiển thị hệ số thập phân
   
7. Hoàn tất và quay về chế độ đo lường
   Nhấn phím Enter để trở về chế độ đo.
   (Nếu nhấn phím Mode thì sẽ quay lại menu cài đặt; sau đó có thể nhấn Increment để chuyển sang tham số tiếp theo.)

Kết quả:

3. Chức năng phán định & điều khiển tự động

Kiểu phán định trên/dưới (Upper/Lower Judgment Type)

Kiểu phán định trên/dưới là phương pháp cài đặt giá trị phán định trực tiếp dưới dạng số, từ đó xác định giá trị hiển thị và phán định.
Có thể cài đặt 4 điểm phán định: HH, HI, LO, LL.

Chú thích sơ đồ:

• HH phán định値: Giá trị phán định cao nhất
• HI phán định値: Giá trị phán định cao
• LO phán định値: Giá trị phán định thấp
• LL phán định値: Giá trị phán định thấp nhất
• Vùng Hysteresis (ステリシス) được tính toán dựa trên từng giá trị cài đặt tương ứng.

Điều kiện cài đặt:

• (HH phán định値 − HH Hysteresis) > HI phán định値
• (HI phán định値 − HI Hysteresis) > LO phán định値
• (LO phán định値 + LO Hysteresis) > LL phán định値
• (LL phán định値 + LL Hysteresis)

Nếu không thỏa điều kiện này, thiết bị sẽ báo lỗi Err0 và giá trị phán định HH sẽ trở về cài đặt ban đầu.

Trình tự thao tác đo lường

① Nhấn giữ
Trong khi đang ở chế độ đo, nhấn giữ phím Enter khoảng 3 giây.

② Chuyển đến menu dữ liệu bộ so sánh
Nhấn phím Increment (▲) vài lần để di chuyển đến menu Comparator Data.

③ Hiển thị mẫu (Pattern)
Nhấn phím Mode (M) để hiển thị các mẫu.

④ Chọn loại so sánh
Nhấn phím Mode (M) để hiển thị loại so sánh đầu ra.
Nếu muốn thay đổi mẫu, sử dụng phím Increment (▲).

⑤ Hiển thị giá trị phán định HH
Nhấn phím Increment (▲) để hiển thị giá trị phán định HH.
(Nhấn phím Mode để hiển thị nội dung cài đặt loại so sánh. Tham khảo ví dụ cài đặt kiểu phán định dung sai ở mục tiếp theo.)

⑥ Vào chế độ cài đặt giá trị
Nhấn phím Mode (M) để bắt đầu cài đặt giá trị phán định.

⑦ Cài đặt giá trị mong muốn
Sử dụng phím Shift (◁ – thay đổi chữ số) và Increment (▲ – thay đổi giá trị) để cài đặt.
(Ví dụ: đặt thành 5500)
※ Chữ số được chọn sẽ nhấp nháy.

⑧ Hoàn tất và quay về chế độ đo
Nhấn phím Enter để trở lại chế độ đo.
(Nếu nhấn phím Mode thì sẽ quay lại menu cài đặt; sau đó có thể nhấn Increment để chuyển sang tham số tiếp theo.)

Chúc các bạn thành công!

---

Content in English

1. Introduction to the A7000 Series

The A7000 series is a versatile voltage and current meter manufactured by Watanabe, Japan. It supports precise measurement of both DC and AC electrical signals across a wide range. Notably, the A7000 can measure DC voltages up to 700V, making it suitable for high-power supply systems and industrial equipment monitoring.

Basic Specifications

Power Supply:

• AC100~240V (50/60Hz)
• DC12~48V

Input Signal Types:

• DC Voltage Measurement: ±100mV, ±1V, ±10V, ±100V, ±700V
• DC Current Measurement: 100μA, 1mA, 10mA, 100mA
• AC Voltage Measurement: 100mV, 1V, 10V, 100V, 700V
• AC Current Measurement: 100μA, 1mA, 10mA, 100mA, 1.5A
• Also supports measurement of resistance, temperature (TC, RTD), frequency, and process signals (15V, 4-20mA), etc.

Control Output Options:
Relay, BCD, RS-232C, RS-485 (depending on model)

2. DC 700V Voltage Measurement and Control Capability

With RANGE 15, the A7000 can precisely measure DC voltage from 0 to 700V.
Example configuration:

• F.S.C (Full Scale Count): 7000
• F.I.N (Full Input): 9999 (corresponds to 700V)
• Display resolution: Decimal point can be configured (e.g., display 700.0V)

This makes it ideal for monitoring high-voltage power sources such as industrial power supplies, solar battery systems, or high-capacity rectifiers.

3. Comparator Function & Automatic ControlBeyond measurement, the A7000 outputs control signals automatically based on preset judgment thresholds.

Judgment Thresholds (Comparator):

• HH (High-High): Maximum alert threshold – used for emergency shutdown or power cut-off.
• HI (High): High alert threshold – used to issue warnings or activate cooling fans.
• LO (Low): Low alert threshold – signals abnormal voltage drop.
• LL (Low-Low): Minimum threshold – protects against severe undervoltage.

Types of Judgment:

• Direct Comparison (O/U): Manually set thresholds for HH, HI, LO, LL.
• Tolerance-based (ERR): Set a nominal value and tolerance (%) → the device auto-calculates threshold limits.

Example:

• Nominal Value (N.VAL) = 500V
• Tolerance 1 (ERR1) = ±5% → HI ≈ 525V, LO ≈ 475V
• Tolerance 2 (ERR2) = ±10% → HH ≈ 550V, LL ≈ 450V

4. Connectivity and Output Signals

The A7000 supports multiple output interfaces:

• Relay Output: Directly controls relays or switches.
• RS-485: Sends data to PLC or SCADA systems.
• BCD/Analog Output: Outputs signals to other control devices.

This enables the A7000 to act as a monitoring and protection intermediary for high-voltage systems.

5. Real-World Applications

• Monitoring and protecting a 700V DC power supply:
   When voltage > HH → automatically cuts power to protect devices.
   When voltage < LL → triggers alarms or shuts down the system.
• Solar battery / energy storage systems:
   Monitors battery voltage and provides early warnings for overcharge or deep discharge.
• Industrial electrical panels:
   Integrates with PLCs for automated processes based on comparator outputs.

With its precise DC voltage measurement up to 700V, flexible comparator functions, and various control outputs, the A7000 is an ideal solution for systems requiring monitoring and protection of high-power supplies. Easy setup and RS-485/RS-232C support allow seamless integration into modern control systems.

6. Example:

Using Model A7211-1 for Monitoring and Protecting a 700V DC Power Supply

Wiring:

• Power Supply: 12V–28V DC
• Measuring Device:
   LO → Connect to Negative terminal of the monitored device
   15-HI → Connect to Positive terminal of the monitored device

Scaling Data Configuration
This section explains how to calculate scale data and provides an example for full-scale display setup. Other parameters are configured similarly.

• Input Voltage: 0 ~ 700V
• Display Range: 0 ~ 700.0

Parameter	Value
RANG	15
F.S.C	700
F.I.N	9999
O.F.S	0
O.I.N	0
DL.HI	9999
DL.LO	-9999
DEP	10 (sets decimal at 1st digit)

7. Display Setup Procedure

Measurement Mode Entry:

• While in measurement mode, hold Enter key for ~3 seconds.
• Press Increment (▲) multiple times to access the Scaling Data (NET) menu.
• Press Mode (M) to display the available patterns.
• Press Mode (M) again to access the Range Setting menu → Set to 15
• To change range, press Increment (▲).
• Press Mode (M) to access the F.S.C (Full Scale Count) setting → Set to 700
• Press Increment (▲) to enter scale setup.
• Enter DP mode to set decimal display.
• Press Enter to return to measurement mode.

Result:

8. Comparator & Auto Control Setup

Upper/Lower Judgment Type:
This method allows direct input of judgment values to determine when control actions should be triggered.

Four levels of judgment can be configured: HH, HI, LO, LL.

Legend in diagram:

• HH Judgment Value: Highest threshold
• HI Judgment Value: High threshold
• LO Judgment Value: Low threshold
• LL Judgment Value: Lowest threshold

Hysteresis Region (ステリシス) is calculated based on each set value.

Conditions for proper configuration:

• (HH Judgment − HH Hysteresis) > HI Judgment
• (HI Judgment − HI Hysteresis) > LO Judgment
• (LO Judgment + LO Hysteresis) > LL Judgment
• (LL Judgment + LL Hysteresis)

If these conditions are not met, the device will show error “Err0” and reset the HH value to default.

9. Operation Procedure for Comparator Settings

① Enter Setup Mode

• Hold Enter key for 3 seconds while in measurement mode.

② Go to Comparator Data Menu

• Press Increment (▲) several times to reach Comparator Data.

③ Display Pattern

• Press Mode (M) to view available patterns.

④ Select Comparison Type

• Press Mode (M) again to select the comparison output type.
• To change the type, use Increment (▲).

⑤ View HH Judgment Value

• Press Increment (▲) to display HH judgment value.
• (Press Mode again to return to comparison type setting. Refer to tolerance-based judgment example below.)

⑥ Enter Setting Mode

• Press Mode (M) to begin setting HH value.

⑦ Set Desired Value

• Use Shift (◁ – move digit) and Increment (▲ – change value) to configure.
• (Example: Set to 5500)
• The selected digit will blink.

⑧ Finish and Return to Measurement Mode

• Press Enter to exit to measurement mode.
• (Press Mode to return to setting menu and Increment to continue to next parameter.)

Good luck !