V našom každodennom živote spotrebúvame elektrickú energiu na rôzne účely, napríklad na napájanie elektrických spotrebičov, prístrojov, prístrojov, strojov atď. Je preto nevyhnutné merať množstvo energie spotrebovanej na výrobu účtov za elektrinu, ktoré sa zvyčajne vykonáva elektromermi. Všeobecne sa striedavý prúd meria pomocou rôznych techník, tu si v tomto článku povieme o použití merača striedavého prúdu Mikrokontrolér PIC .
Čo je to meranie napájania striedavým prúdom?
Elektrická energia môže byť striedavý prúd alebo jednosmerný prúd, na meranie výkonu sa používa merač energie. Existujú rôzne typy elektromerov, ktoré sa klasifikujú ako digitálny elektromer, elektronický elektromer, wattmeter , trojfázový merač energie, jednofázový merač energie, merač striedavého prúdu atď.
Striedavý prúd je daný súčinom hodnoty RMS napätia naprieč záťažou, RMS prúdu naprieč záťažou a účinníka záťaže. Toto je možné znázorniť, ako je uvedené v nižšie uvedenej rovnici.
Teraz možno meranie striedavého prúdu definovať ako meranie napätia, meranie prúdu a meranie účinníka. Takže na meranie spotreby energie pomocou PIC mikrokontroléra je nevyhnutné merať napätie pomocou PIC mikrokontroléra, merať prúd pomocou PIC mikrokontroléra a zmerajte účinník pomocou mikrokontroléra PIC.
Meranie striedavého napätia pomocou mikrokontroléra PIC
Mikrokontroléry všeobecne fungovali a boli vyrobené tak, aby pracovali s napätím menším alebo rovným 5V. Nie je teda možné priamo merať striedavé napätie väčšie ako 230 V poskytovaním vysokých vstupných napätí mikrokontrolérom, ktoré môžu spôsobiť dočasné alebo trvalé poškodenie mikrokontrolérov.
Meranie striedavého napätia pomocou mikrokontroléra PIC
Preto je potrebné na meranie napätia pomocou mikrokontrolérov znížiť vysoké striedavé napätie okolo 230 V až 5 V. Meranie striedavého napätia pomocou mikrokontroléra PIC je možné vykonať pomocou a rozdielový zosilňovač alebo potenciálny transformátor. Diferenciálny zosilňovač alebo potenciálny transformátor sa používa na znižovanie napätia a potom sa pomocou analógovo-digitálneho prevodníka alebo usmerňovača zobrazuje nameraná hodnota napätia na LCD displeji.
Meranie striedavého prúdu pomocou mikrokontroléra PIC
Meranie striedavého prúdu pomocou mikrokontroléra PIC
Mikrokontrolér PIC možno použiť na meranie striedavého prúdu pomocou diferenčného zosilňovača, bočníkového odporu a analógovo-digitálny prevodník . Bočníkové odpory sa používajú ako prevodníky na premenu prúdu na napätie, pretože mikrokontroléry priamo nedokážu prúd prečítať. Napätie v bočnom rezistore teda možno merať pomocou mikrokontroléra PIC, ktorý sa pomocou Ohmovho zákona opäť prevedie na prúd. Nameraný striedavý prúd sa teda zobrazí na LCD displeji.
Meranie účinníka pomocou mikrokontroléra PIC
Induktor a kondenzátor spôsobujú zaostávanie a vedúci účinník, prúd zaostáva za napätím o nejaký uhol a prúd vedie napätie o nejaký uhol. Účinník teda možno definovať ako kosínus uhla medzi prúdom a napätím a je daný ako
Na meranie účinníka pomocou mikrokontroléra PIC sa časový rozdiel medzi napätím a prúdom stanoví pomocou detekcie prechodu nulou pomocou kolíka externého prerušenia mikrokontroléra. Prerušenie sa generuje vždy, keď sa zistí prechod nula priebehu vlnového napätia a na meranie času sa použije interný časovač mikrokontroléra. Podobne vždy, keď je generované prerušenie aktuálneho priebehu, potom časovač zastaví počítanie a tak sa vypočíta časový rozdiel.
Tento proces sa opakoval niekoľkokrát (napríklad 20 až 30) a pre lepšie výsledky sa berie priemerná hodnota. Preto sa časový rozdiel používa na určenie rozdielu fázového uhla medzi napätím a prúdom. Účinník teda možno vypočítať pomocou mikrokontroléra PIC.
Teraz nahradením hodnôt napätia, prúdu a účinníka vo vyššie uvedenej výkonovej rovnici môžeme merať striedavý prúd. Merač používaný na meranie účinníka možno nazvať ako merač účinníka.
Systém na meranie solárnej energie prenášaný cez RF pomocou mikrokontroléra PIC
Systém na meranie solárnej energie prenášaný cez RF pomocou mikrokontroléra PIC
Hlavným cieľom tohto projektu je meranie slnečnej energie pomocou viacerých akvizícií údajov zo senzorov. Projekt využíva solárny panel, ktorý mení svoj smer podľa slnečného žiarenia. Monitorujú sa parametre solárneho panelu, ako napríklad intenzita svetla, teplota, napätie a prúd, ktoré sa tiež odosielajú do počítača pomocou RF.
Systém merania solárnej energie prenášaný cez RF pomocou blokového diagramu projektu mikrokontroléra PIC
Bloková schéma projektu zobrazená na vyššie uvedenom obrázku pozostáva z rôznych blokov vrátane solárneho panelu, teplotný senzor, svetelný senzor, snímač napätia a prúdový snímač prepojený s mikrokontrolérom PIC. Senzory sa používajú na meranie teploty, svetla, napätia a prúdu a odosielajú sa do počítača pomocou RF, rovnaké údaje sa zobrazujú na LCD displeji.
Systém merania solárnej energie prenášaný cez RF pomocou blokového diagramu mikrokontroléra PIC
Blok napájania, RF vysielač a prijímač, PC, max232, 555 hodín a bloky bzučiakov sú spojené, ako je znázornené na blokovej schéme vyššie. Meranie slnečnej energie sa dá dosiahnuť meraním faktorov, ako je teplota a intenzita svetla, ktoré ovplyvňujú výrobu energie.
Existujú rôzne typy meračov, ktoré zahŕňajú merač účinníka, digitálny merač energie, elektronický merač energie, trojfázové meranie výkonu, odpočet merača energie cez internet, predplatený elektromer s rozhraním GSM, programovateľný elektromer na zisťovanie elektrickej záťaže.
Máte záujem o projektovanie projekty elektroniky pomocou mikrokontroléra PIC? Potom pošlite svoje dotazy alebo nápady do sekcie komentárov nižšie, kde získate technickú pomoc ohľadom riešení projektu.
