În viața noastră de zi cu zi, consumăm energie electrică în diferite scopuri, cum ar fi alimentarea aparatelor electrice, gadgeturilor, dispozitivelor, mașinilor etc. Deci, este esențial să se măsoare cantitatea de energie consumată pentru a genera facturi de energie electrică, care sunt de obicei realizate de contoare de energie. În general, puterea de curent alternativ se măsoară folosind diverse tehnici, aici, în acest articol, să discutăm folosirea contorului de măsurare a puterii de curent alternativ Microcontroler PIC .
Ce este măsurarea curentului alternativ?
Puterea electrică poate fi de curent alternativ sau curent continuu, contorul de energie este utilizat pentru măsurarea puterii. Există diferite tipuri de contoare de energie, care sunt clasificate ca contor digital de energie, contor electronic de energie, wattmetru , contor de energie trifazat, contor de energie monofazat, contor de măsurare a puterii AC și așa mai departe.
Puterea de curent alternativ este dată de produsul valorii tensiunii RMS peste sarcină, curentului RMS peste sarcină și factorului de putere al sarcinii. Acest lucru poate fi reprezentat așa cum se arată în ecuația de mai jos.
Acum, măsurarea puterii de curent alternativ poate fi definită ca măsurarea tensiunii, măsurarea curentului și măsurarea factorului de putere. Deci, pentru a măsura consumul de energie utilizând microcontrolerul PIC, este esențial să măsurați tensiunea utilizând microcontrolerul PIC, să măsurați curentul utilizând microcontrolerul PIC și măsurați factorul de putere folosind microcontroler PIC.
Măsurarea tensiunii AC utilizând microcontrolerul PIC
Microcontrolerele funcționează și sunt fabricate în general pentru a funcționa cu tensiuni nominale mai mici sau egale cu 5V. Deci, nu este posibilă măsurarea directă a tensiunii de curent alternativ mai mari de 230V prin acordarea unor tensiuni mari de intrare microcontrolerelor, care pot provoca daune temporare sau permanente microcontrolerelor.
Măsurarea tensiunii AC utilizând microcontrolerul PIC
Prin urmare, este necesară reducerea tensiunii de curent alternativ ridicate în jurul valorii de 230V la 5V pentru măsurarea tensiunii folosind microcontrolere. Măsurarea tensiunii AC utilizând un microcontroler PIC se poate face folosind un amplificator diferențial sau transformator de potențial. Amplificatorul de diferență sau transformatorul de potențial este utilizat pentru a reduce tensiunea și apoi, utilizând un convertor analogic sau digital sau un redresor, citirea tensiunii este afișată pe afișajul LCD.
Măsurarea curentului alternativ utilizând microcontrolerul PIC
Măsurarea curentului alternativ utilizând microcontrolerul PIC
Microcontrolerul PIC poate fi utilizat pentru măsurarea curentului de curent alternativ cu ajutorul amplificatorului de diferență, a rezistorului de șuntare și convertor analogic digital . Rezistențele de șunt sunt utilizate ca traductoare pentru conversia curentului în tensiune, deoarece microcontrolerele nu pot citi curent direct. Astfel, tensiunea peste rezistența de șunt poate fi măsurată folosind microcontrolerul PIC care este din nou convertit în curent folosind legea lui Ohm. Astfel, curentul alternativ măsurat este afișat pe afișajul LCD.
Măsurarea factorului de putere utilizând microcontrolerul PIC
Inductorul și condensatorul cauzează un factor de putere decalat și de conducere, curentul de întârziere a tensiunii cu un anumit unghi și tensiunea conductoarelor de curent cu un anumit unghi, respectiv. Astfel, factorul de putere poate fi definit ca cosinusul unghiului dintre curent și tensiune și este dat ca
Pentru a măsura factorul de putere utilizând un microcontroler PIC, diferența de timp dintre tensiune și curent este determinată utilizând detectarea de trecere zero cu ajutorul unui pin de întrerupere extern al microcontrolerului. Întreruperea este generată de ori de câte ori este detectată trecerea zero a formei de undă de tensiune și temporizatorul intern al microcontrolerului este utilizat pentru măsurarea timpului. În mod similar, ori de câte ori este generată întreruperea curentă a formei de undă, atunci temporizatorul se oprește din numărare și astfel se calculează diferența de timp.
Acest proces se repetă de mai multe ori (să zicem de la 20 la 30) și valoarea medie este luată pentru rezultate mai bune. Prin urmare, diferența de timp este utilizată pentru a determina diferența de unghi de fază între tensiune și curent. Astfel, factorul de putere poate fi calculat folosind un microcontroler PIC.
Acum, substituind valorile tensiunii, curentului și factorului de putere în ecuația de putere de mai sus putem măsura puterea de curent alternativ. Contorul utilizat pentru măsurarea factorului de putere poate fi numit ca contor al factorului de putere.
Sistem de măsurare a energiei solare transportat prin RF folosind un microcontroler PIC
Sistem de măsurare a energiei solare transportat prin RF folosind un microcontroler PIC
Scopul principal al acestui proiect este măsurarea energiei solare folosind achiziții multiple de senzori. Proiectul utilizează un panou solar care își schimbă direcția în funcție de lumina soarelui. Parametrii panoului solar, cum ar fi intensitatea luminii, temperatura, tensiunea și curentul, sunt monitorizați și, de asemenea, trimiși la computer utilizând RF.
Sistem de măsurare a energiei solare transportat prin RF utilizând un diagramă bloc a proiectului cu microcontroler PIC
Diagrama bloc a proiectului prezentată în figura de mai sus constă din diferite blocuri, inclusiv panou solar, senzor de temperatura, senzor de lumină, senzor de tensiune și senzor de curent interfațat cu microcontrolerul PIC. Senzorii sunt utilizați pentru măsurarea temperaturii, luminii, tensiunii și curentului și sunt trimiși la computer utilizând RF, aceleași date sunt afișate pe ecranul LCD.
Sistem de măsurare a energiei solare transportat prin RF utilizând o diagramă bloc a microcontrolerului PIC
Blocul de alimentare, transceiver RF, PC, max232, 555 ore , iar blocurile sonore sunt conectate așa cum se arată în diagrama bloc de mai sus. Măsurarea energiei solare poate fi realizată prin măsurarea unor factori precum temperatura și intensitatea luminii care afectează generarea de energie.
Există diferite tipuri de contoare care includ contor factor de putere, contor digital de energie, contor electronic de energie, măsurare trifazată a puterii, citirea contorului de energie pe internet, contor de energie preplătit cu interfață GSM, contor de energie programabil pentru sondajul sarcinii electrice.
Ești interesat de proiectare proiecte electronice folosind microcontrolerul PIC? Apoi, postați întrebările sau ideile dvs. în secțiunea de comentarii de mai jos pentru ajutor tehnic cu privire la soluțiile de proiect.
