I vårt daglige liv bruker vi elektrisk energi til forskjellige formål, for eksempel for å drive elektriske apparater, dingser, enheter, maskiner og så videre. Så det er viktig å måle mengden strøm som forbrukes for å generere strømregninger som vanligvis gjøres av energimålere. Generelt måles vekselstrøm ved hjelp av forskjellige teknikker. La oss her i denne artikkelen diskutere vekselstrømmåler ved hjelp av PIC-mikrokontroller .
Hva er måling av vekselstrøm?
Den elektriske kraften kan være vekselstrøm eller likestrøm, energimåler brukes til å måle kraft. Det finnes forskjellige typer energimålere, som er klassifisert som digital energimåler, elektronisk energimåler, wattmeter , trefaset energimåler, enfaset energimåler, vekselstrømmålingsmåler og så videre.
Vekselstrømmen er gitt av produktet av RMS-spenningsverdi over belastningen, RMS-strøm over belastningen og effektfaktoren til lasten. Dette kan vises som vist i ligningen nedenfor.
Nå kan vekselstrømsmåling defineres som måling av spenning, måling av strøm og måling av effektfaktor. Så, for å måle strømforbruk ved hjelp av PIC-mikrokontroller, er det viktig å måle spenning ved hjelp av PIC-mikrokontroller, måle strøm ved hjelp av PIC-mikrokontroller, og måle effektfaktor ved hjelp av PIC-mikrokontroller.
Måling av vekselstrøm ved bruk av PIC Microcontroller
Mikrokontrollere drives og produseres vanligvis for å arbeide med spenningsverdier mindre enn eller lik 5V. Så det er ikke mulig å direkte måle vekselstrøm større enn 230V ved å gi høye inngangsspenninger til mikrokontrollere som kan forårsake midlertidig eller permanent skade på mikrokontrollere.
Måling av vekselstrøm ved bruk av PIC Microcontroller
Derfor er det nødvendig å trappe ned den høye vekselstrømsspenningen rundt 230V til 5V for å måle spenning ved hjelp av mikrokontrollere. Måling av vekselstrøm ved hjelp av en PIC-mikrokontroller kan gjøres ved hjelp av en forskjell forsterker eller potensiell transformator. Differanseforsterkeren eller potensiell transformator brukes til å trappe ned spenningen, og ved å bruke en analog til digital omformer eller likeretter vises spenningsavlesningen på LCD-skjermen.
Vekselstrømsmåling ved bruk av PIC Microcontroller
Vekselstrømsmåling ved bruk av PIC Microcontroller
PIC-mikrokontrolleren kan brukes til å måle vekselstrøm ved hjelp av forskjellsforsterker, shuntmotstand og analog til digital omformer . Shunt-motstander brukes som transdusere for å konvertere strøm til spenning, da mikrokontrollere direkte ikke kan lese strøm. Dermed kan spenningen over shuntmotstanden måles ved hjelp av PIC-mikrokontroller som igjen konverteres til strøm ved bruk av Ohms lov. Dermed vises den målte vekselstrømmen på LCD-skjermen.
Effektfaktormåling ved bruk av PIC Microcontroller
Induktoren og kondensatoren forårsaker hengende og ledende effektfaktor, strømmen henger spenningen med henholdsvis en vinkel og strømledningen med en eller annen vinkel. Dermed kan effektfaktoren defineres som cosinus for vinkelen mellom strøm og spenning og er gitt som
For å måle effektfaktoren ved hjelp av en PIC-mikrokontroller, bestemmes tidsforskjellen mellom spenning og strøm ved bruk av null kryssdeteksjon ved hjelp av en ekstern avbryterpinne for mikrokontroller. Avbruddet genereres av når spenningsbølgeformens nullkryssinger oppdages og den interne tidtakeren til mikrokontrolleren brukes til å måle tid. På samme måte, når gjeldende bølgeformavbrudd genereres, slutter tidtakeren å telle og dermed beregnes tidsforskjellen.
Denne prosessen gjentas flere ganger (si 20 til 30), og gjennomsnittsverdien blir tatt for bedre resultater. Derfor brukes tidsforskjellen til å bestemme fasevinkelforskjellen mellom spenning og strøm. Dermed kan effektfaktoren beregnes ved hjelp av en PIC-mikrokontroller.
Nå, ved å erstatte verdiene til spenning, strøm, effektfaktor i kraftligningen ovenfor, kan vi måle vekselstrøm. Måleren som brukes til å måle effektfaktor kan kalles som effektfaktormåler.
Måleenhet for solenergi transporteres over RF ved hjelp av en PIC-mikrokontroller
Måleenhet for solenergi transporteres over RF ved hjelp av en PIC-mikrokontroller
Hovedmålet med dette prosjektet er måling av solenergi bruker flere sensordatainnsamlinger. Prosjektet bruker et solcellepanel som endrer retning i henhold til sollys. Solcellepanelets parametere som lysintensitet, temperatur, spenning og strøm overvåkes og sendes også til PC ved hjelp av RF.
Solenergimålesystem formidlet over RF ved hjelp av et PIC-mikrocontroller-prosjektblokkdiagram
Prosjektblokkdiagrammet vist i figuren ovenfor består av forskjellige blokker, inkludert solcellepanel, temperatur sensor, lyssensor, spenningssensor og nåværende sensor grensesnitt med PIC-mikrokontrolleren. Sensorene brukes til å måle temperatur, lys, spenning og strøm og sendes til PC-en ved hjelp av RF, de samme dataene vises over LCD-skjermen.
Solenergimålesystem formidlet over RF ved hjelp av et PIC-mikrocontrollerblokkdiagram
Strømforsyningsblokken, RF-mottaker, PC, max232, 555 timer , og summerblokker er koblet til som vist i blokkdiagrammet ovenfor. Måling av solenergi kan oppnås ved å måle faktorer som temperatur og lysintensitet som påvirker energiproduksjonen.
Det er forskjellige typer målere som inkluderer effektfaktormåler, digital energimåler, elektronisk energimåler, trefaset effektmåling, energimåleravlesning over internett, forhåndsbetalt energimåler med GSM-grensesnitt, programmerbar energimåler for elektrisk belastningsundersøkelse.
Er du interessert i å designe elektronikkprosjekter bruker du PIC-mikrokontrolleren? Legg deretter inn spørsmål eller ideer i kommentarfeltet nedenfor for teknisk hjelp angående prosjektløsninger.
