I vårt dagliga liv förbrukar vi elektrisk energi för olika ändamål, t.ex. för att driva elektriska apparater, prylar, enheter, maskiner och så vidare. Så det är viktigt att mäta mängden energi som förbrukas för att generera elräkningar som vanligtvis görs av energimätare. Generellt mäts växelström med olika tekniker, här i den här artikeln kan vi diskutera växelströmsmätare med hjälp av PIC-mikrokontroller .
Vad är AC-mätning?
Den elektriska effekten kan vara växelström eller likström, energimätaren används för att mäta effekt. Det finns olika typer av energimätare, som klassificeras som digital energimätare, elektronisk energimätare, wattmeter , trefas energimätare, enfas energimätare, AC-mätmätare och så vidare.
Växelströmmen ges av produkten av RMS-spänningsvärde över belastningen, RMS-ström över belastningen och belastningseffekt. Detta kan representeras som visas i ekvationen nedan.
Nu kan växelströmsmätning definieras som mätning av spänning, mätning av ström och mätning av effektfaktor. Så för att mäta strömförbrukning med PIC-mikrokontroller är det viktigt att mäta spänning med PIC-mikrokontroller, mäta ström med PIC-mikrokontroller och mäta effektfaktor med PIC-mikrokontroller.
Mätning av växelspänning med PIC Microcontroller
Mikrokontrollerna drivs och tillverkas vanligtvis för att arbeta med spänningsvärden mindre än eller lika med 5V. Så det är inte möjligt att direkt mäta växelspänningen större än 230V genom att ge höga ingångsspänningar till mikrokontroller som kan orsaka tillfällig eller permanent skada på mikrokontroller.
Mätning av växelspänning med PIC Microcontroller
Därför är det nödvändigt att trappa ner den höga växelspänningen runt 230 V till 5 V för att mäta spänningen med hjälp av mikrokontroller. Mätningen av växelspänningen med en PIC-mikrokontroller kan göras med hjälp av en skillnadsförstärkare eller potentiell transformator. Skillnadsförstärkaren eller potentialtransformatorn används för att trappa ner spänningen och sedan med en analog till digital omvandlare eller likriktare visas spänningsavläsningen på LCD-skärmen.
AC-strömmätning med PIC Microcontroller
AC-strömmätning med PIC Microcontroller
PIC-mikrokontrollern kan användas för att mäta växelström med hjälp av skillnadsförstärkare, shuntmotstånd och analog till digital omvandlare . Shuntmotstånd används som omvandlare för att omvandla ström till spänning eftersom mikrokontroller direkt inte kan läsa ström. Således kan spänningen över shuntmotståndet mätas med PIC-mikrokontroller som återigen omvandlas till ström med Ohms lag. Således visas den uppmätta växelströmmen på LCD-skärmen.
Effektfaktormätning med PIC Microcontroller
Induktorn och kondensatorn orsakar eftersläpande och ledande effektfaktor, strömmen försenar spänningen med en viss vinkel respektive strömledningsspänningen med någon vinkel. Således kan effektfaktorn definieras som cosinus för vinkeln mellan ström och spänning och ges som
För att mäta effektfaktorn med hjälp av en PIC-mikrokontroller bestäms tidsskillnaden mellan spänningen och strömmen med hjälp av detektering med nollkorsning med hjälp av en mikroprocessors externa avbrottsstift. Avbrottet genereras närhelst spänningsvågformens nollkorsningar detekteras och den interna timern i mikrokontrollen används för att mäta tid. På samma sätt, närhelst det aktuella vågformsavbrottet genereras, slutar timern att räkna och därmed beräknas tidsskillnaden.
Denna process upprepas ett antal gånger (säg 20 till 30) och medelvärdet tas för bättre resultat. Följaktligen används tidsskillnaden för att bestämma fasvinkelskillnaden mellan spänning och ström. Således kan effektfaktorn beräknas med en PIC-mikrokontroller.
Nu, genom att ersätta värdena för spänning, ström, effektfaktor i ovannämnda effektekvation kan vi mäta växelström. Mätaren som används för att mäta effektfaktor kan kallas effektfaktormätare.
Solenergimätningssystem som transporteras via RF med hjälp av en PIC-mikrokontroller
Solenergimätningssystem transporteras över RF med hjälp av en PIC-mikrokontroller
Huvudsyftet med detta projekt är mätning av solenergi med flera sensordataförvärv. Projektet använder en solpanel som ändrar sin riktning beroende på solljus. Solpanelens parametrar som ljusintensitet, temperatur, spänning och ström övervakas och skickas också till PC med RF.
System för mätning av solenergi överförs via RF med hjälp av ett PIC-mikrokontroller-projektblockdiagram
Projektblockschemat som visas i figuren ovan består av olika block, inklusive solpanel, temperatursensor, ljussensor, spänningssensor och nuvarande sensor gränssnitt med PIC-mikrokontrollern. Sensorerna används för att mäta temperatur, ljus, spänning och ström och skickas till datorn med RF, samma data visas över LCD-skärmen.
Solenergimätningssystem transporteras via RF med hjälp av ett PIC-mikrokontrollerblockdiagram
Strömförsörjningsblock, RF-sändtagare, PC, max232, 555 timmar och summerblock är anslutna som visas i ovanstående blockschema. Solenergimätningen kan uppnås genom att mäta faktorer som temperatur och ljusintensitet som påverkar energiproduktionen.
Det finns olika typer av mätare som inkluderar effektfaktormätare, digital energimätare, elektronisk energimätare, trefas effektmätning, avläsning av energimätare över internet, förbetald energimätare med GSM-gränssnitt, programmerbar energimätare för elmätning.
Är du intresserad av att designa elektronikprojekt använder du PIC-mikrokontrollern? Lägg sedan upp dina frågor eller idéer i kommentarfältet nedan för teknisk hjälp angående projektlösningar.
