U našem svakodnevnom životu trošimo električnu energiju za razne svrhe, poput napajanja električnih uređaja, uređaja, uređaja, strojeva itd. Dakle, bitno je izmjeriti količinu energije koja se troši za generiranje računa za električnu energiju, što obično čine mjerači energije. Općenito, izmjenična snaga mjeri se pomoću različitih tehnika, ovdje u ovom članku razgovarajmo o korištenju mjerača izmjenične snage PIC mikrokontroler .
Što je mjerenje izmjenične snage?
Električna snaga može biti izmjenična ili istosmjerna, mjerač energije koristi se za mjerenje snage. Postoje razne vrste brojila energije koja se klasificiraju kao digitalna brojila energije, elektronička brojila energije, vatmetar , trofazni mjerač energije, jednofazni mjerač energije, mjerač izmjenične snage i tako dalje.
Snaga izmjenične struje daje se umnoškom RMS vrijednosti napona na opterećenju, efektivne struje na opterećenju i faktora snage opterećenja. To se može prikazati kao što je prikazano u donjoj jednadžbi.
Sada se mjerenje izmjenične snage može definirati kao mjerenje napona, mjerenje struje i mjerenje faktora snage. Dakle, za mjerenje potrošnje energije pomoću PIC mikrokontrolera, bitno je izmjeriti napon pomoću PIC mikrokontrolera, izmjeriti struju pomoću PIC mikrokontrolera i izmjeriti faktor snage pomoću PIC mikrokontrolera.
Mjerenje izmjeničnog napona pomoću PIC mikrokontrolera
Mikrokontroleri su općenito radili i proizvodili se za rad s naponima manjim ili jednakim 5V. Dakle, nije moguće izravno izmjeriti izmjenični napon veći od 230 V davanjem visokih ulaznih napona mikrokontrolerima koji mogu prouzročiti privremenu ili trajnu štetu na mikrokontrolerima.
Mjerenje izmjeničnog napona pomoću PIC mikrokontrolera
Stoga je potrebno spustiti visoki izmjenični napon oko 230V na 5V za mjerenje napona pomoću mikrokontrolera. Mjerenje izmjeničnog napona pomoću PIC mikrokontrolera može se izvršiti pomoću a pojačalo razlike ili potencijalni transformator. Pojačalo razlike ili transformator potencijala koristi se za smanjenje napona, a zatim se pomoću analogno-digitalnog pretvarača ili ispravljača očitanje napona prikazuje na LCD zaslonu.
Mjerenje izmjenične struje pomoću PIC mikrokontrolera
Mjerenje izmjenične struje pomoću PIC mikrokontrolera
Mikrokontroler PIC može se koristiti za mjerenje izmjenične struje uz pomoć pojačala razlike, ranžirnog otpora i analogno u digitalni pretvarač . Shunt otpornici koriste se kao pretvarači za pretvaranje struje u napon jer mikrokontroleri izravno ne mogu očitavati struju. Dakle, napon na ranžirnom otporu može se izmjeriti pomoću PIC mikrokontrolera koji se opet pretvara u struju pomoću Ohmovog zakona. Tako se izmjerena izmjenična struja prikazuje na LCD zaslonu.
Mjerenje faktora snage pomoću PIC mikrokontrolera
Prigušnica i kondenzator uzrokuju faktor zaostajanja i vodeće snage, struja zaostaje za nekim kutom, a napon struje za neki kut. Dakle, faktor snage može se definirati kao kosinus kuta između struje i napona i daje kao
Za mjerenje faktora snage pomoću PIC mikrokontrolera, vremenska razlika između napona i struje određuje se pomoću detekcije presijecanja nule uz pomoć vanjskog prekidnog pina mikrokontrolera. Prekid se generira kad god se otkriju nulti prijelazi valnog oblika napona i kada se za mjerenje vremena koristi unutarnji tajmer mikrokontrolera. Slično tome, kad god se generira trenutni prekid valnog oblika, tajmer prestaje brojati i time se izračunava vremenska razlika.
Taj se postupak ponavlja nekoliko puta (recimo 20 do 30) i uzima se prosječna vrijednost za bolje rezultate. Stoga se vremenska razlika koristi za određivanje razlike u faznom kutu između napona i struje. Dakle, faktor snage može se izračunati pomoću PIC mikrokontrolera.
Sada, zamjenom vrijednosti napona, struje, faktora snage u gornjoj jednadžbi snage možemo izmjeriti izmjeničnu snagu. Brojilo koje se koristi za mjerenje faktora snage možemo nazvati mjeračem faktora snage.
Sustav za mjerenje solarne energije prebačen preko RF pomoću PIC mikrokontrolera
Sustav za mjerenje solarne energije prebačen preko RF pomoću PIC mikrokontrolera
Glavni cilj ovog projekta je mjerenje solarne energije pomoću višestrukih prikupljanja podataka senzora. Projekt koristi solarnu ploču koja mijenja smjer prema sunčevoj svjetlosti. Parametri solarne ploče, poput intenziteta svjetlosti, temperature, napona i struje, nadgledaju se i šalju na računalo pomoću RF-a.
Sustav za mjerenje solarne energije prebačen preko RF pomoću blok-dijagrama PIC mikrokontrolera
Blok dijagram projekta prikazan na gornjoj slici sastoji se od različitih blokova, uključujući solarnu ploču, senzor temperature, svjetlosni senzor, napon i senzor struje povezan s PIC mikrokontrolerom. Senzori se koriste za mjerenje temperature, svjetlosti, napona i struje i šalju se na računalo pomoću RF-a, isti podaci prikazuju se na LCD zaslonu.
Sustav za mjerenje solarne energije prebačen preko RF pomoću blok dijagrama PIC mikrokontrolera
Blok napajanja, RF primopredajnik, računalo, max232, 555 sati , a blokovi zujalice povezani su kako je prikazano na gornjoj shemi blokova. Mjerenje solarne energije može se postići mjerenjem čimbenika kao što su temperatura i intenzitet svjetlosti koji utječu na proizvodnju energije.
Postoje razne vrste brojila koja uključuju mjerač faktora snage, digitalni mjerač energije, elektronički mjerač energije, trofazno mjerenje snage, očitanje brojača energije putem interneta, pretplaćeni mjerač energije s GSM sučeljem, programabilni mjerač energije za istraživanje električnog opterećenja.
Zanima li vas dizajn elektronički projekti pomoću PIC mikrokontrolera? Zatim objavite svoje upite ili ideje u odjeljku za komentare u nastavku za tehničku pomoć u vezi s projektnim rješenjima.
