בחיי היומיום שלנו אנו צורכים אנרגיה חשמלית למטרות שונות כגון להפעלת מכשירי חשמל, גאדג'טים, מכשירים, מכונות וכו '. לכן, חיוני למדוד את כמות הכוח הנצרכת להפקת חשבונות חשמל אשר נעשים בדרך כלל על ידי מדי אנרגיה. באופן כללי, הספק AC נמדד בטכניקות שונות, כאן במאמר זה בואו נדון באמצעות מד מדידת הספק AC מיקרו-בקר PIC .
מהי מדידת הספק זרם חילופין?
הכוח החשמלי יכול להיות כוח זרם חילופין או כוח DC, מד האנרגיה משמש למדידת הספק. ישנם סוגים שונים של מדי אנרגיה המסווגים כמונה אנרגיה דיגיטלי, מד אנרגיה אלקטרוני, מד וואט , מד אנרגיה תלת פאזי, מד אנרגיה חד פאזי, מד מדידת הספק AC וכן הלאה.
הספק ה- AC ניתן על ידי תוצר של ערך מתח RMS לאורך העומס, זרם ה- RMS על פני העומס וגורם ההספק של העומס. ניתן לייצג זאת כפי שמוצג במשוואה למטה.
כעת, ניתן להגדיר מדידת הספק AC כמדידת המתח, מדידת הזרם ומדידת גורם הספק. לכן, כדי למדוד את צריכת החשמל באמצעות מיקרו-בקר PIC, חיוני למדוד מתח באמצעות מיקרו-בקר PIC, למדוד זרם באמצעות מיקרו-בקר PIC, וכן למדוד גורם כוח באמצעות מיקרו-בקר PIC.
מדידת מתח AC באמצעות מיקרו-בקר PIC
המיקרו-בקרים מופעלים ומיוצרים בדרך כלל לעבודה עם דירוגי מתח נמוכים או שווים ל -5 וולט. לכן, לא ניתן למדוד ישירות מתח מתח גדול מ -230 וולט על ידי מתן כניסה גבוהים למיקרו-בקרים העלולים לגרום נזק זמני או קבוע למיקרו-בקרים.
מדידת מתח AC באמצעות מיקרו-בקר PIC
לפיכך, נדרש להוריד את מתח ה- AC הגבוה סביב 230 וולט עד 5 וולט למדידת מתח באמצעות מיקרו-בקרים. ניתן לבצע את מדידת מתח ה- AC באמצעות מיקרו-בקר PIC באמצעות מגבר הבדל או שנאי פוטנציאלי. מגבר ההבדל או השנאי הפוטנציאלי משמשים להפחתת המתח ואז באמצעות ממיר או מיישר אנלוגי לדיגיטלי, קריאת המתח מוצגת בתצוגת LCD.
מדידת זרם זרם חילופין באמצעות מיקרו-בקר PIC
מדידת זרם זרם חילופין באמצעות מיקרו-בקר PIC
ניתן להשתמש במיקרו-בקר PIC למדידת זרם זרם חילופין בעזרת מגבר הבדל, נגד שאנט ו ממיר מאנלוגי לדיגיטלי . נגדי שאנט משמשים כמתמרים להמרת זרם למתח שכן מיקרו-בקרים ישירות אינם יכולים לקרוא זרם. לפיכך, ניתן למדוד את המתח על פני הנגד המחלף באמצעות מיקרו-בקר PIC המומר שוב לזרם באמצעות חוק אוהם. לפיכך, זרם ה- AC הנמדד מוצג בתצוגת ה- LCD.
מדידת פקטור כוח באמצעות מיקרו-בקר PIC
המשרן והקבל גורמים לפיגור וגורם הספק מוביל, הזרם מפסיק את המתח בזווית כלשהי ומתח ההובלה הנוכחי בזווית כלשהי בהתאמה. לפיכך, ניתן להגדיר את גורם ההספק כקוסינוס של הזווית בין זרם למתח והוא ניתן כ-
כדי למדוד את גורם ההספק באמצעות מיקרו-בקר PIC, הפרש הזמן בין המתח לזרם נקבע באמצעות זיהוי מעבר אפס בעזרת סיכת הפסקה חיצונית של מיקרו-בקר. ההפרעה נוצרת על ידי כל פעם שמגלים את מעברי האפס של צורת המתח והטיימר הפנימי של המיקרו-בקר משמש למדידת זמן. באופן דומה, בכל פעם שנוצרת הפרעת צורת הגל הנוכחית, הטיימר מפסיק לספור וכך מחושב הפרש זמן.
תהליך זה חוזר על עצמו מספר פעמים (נניח 20 עד 30) והערך הממוצע נלקח לתוצאות טובות יותר. לפיכך, הפרש הזמן משמש לקביעת הפרש זווית הפאזה בין מתח לזרם. לפיכך, ניתן לחשב את מקדם ההספק באמצעות מיקרו-בקר PIC.
כעת, על ידי החלפת ערכי המתח, הזרם, גורם ההספק במשוואת ההספק שלעיל נוכל למדוד הספק זרם חילופין. את המונה המשמש למדידת מקדם הספק ניתן לקרוא כמונה גורם הספק.
מערכת מדידת אנרגיה סולארית מועברת באמצעות RF באמצעות מיקרו-בקר PIC
מערכת מדידת אנרגיה סולארית מועברת באמצעות RF באמצעות מיקרו-בקר PIC
המטרה העיקרית של פרויקט זה היא מדידת אנרגיה סולארית באמצעות רכישות נתוני חיישנים מרובות. הפרויקט משתמש בפאנל סולארי שמשנה את כיוונו בהתאם לאור השמש. פרמטרים של פאנלים סולאריים כגון עוצמת האור, הטמפרטורה, המתח והזרם מנוטרים ונשלחים גם למחשב באמצעות RF.
מערכת מדידת אנרגיה סולארית מועברת באמצעות RF באמצעות תרשים חסימות פרויקט של מיקרו-בקר
תרשים גוש הפרויקט המוצג באיור לעיל מורכב מגושים שונים, כולל פאנל סולארי, חיישן טמפרטורה, חיישן אור, חיישן מתח ו חיישן זרם התממשק עם מיקרו-בקר PIC. החיישנים משמשים למדידת טמפרטורה, אור, מתח וזרם ונשלחים למחשב באמצעות RF, אותם נתונים מוצגים מעל צג ה- LCD.
מערכת מדידת אנרגיה סולארית מועברת באמצעות RF באמצעות תרשים חסימות של מיקרו-בקר PIC
בלוק אספקת החשמל, משדר RF, מחשב, max232, 555 שעות , ובלוקי זמזם מחוברים כפי שמוצג בתרשים הבלוקים לעיל. ניתן להשיג את מדידת האנרגיה הסולארית על ידי מדידת גורמים כמו טמפרטורה ועוצמת האור המשפיעים על ייצור האנרגיה.
ישנם סוגים שונים של מטרים הכוללים מד גורמי הספק, מד אנרגיה דיגיטלי, מד אנרגיה אלקטרוני, מדידת הספק תלת פאזי, קריאת מד אנרגיה דרך האינטרנט, מד אנרגיה משולם מראש עם ממשק GSM, מד אנרגיה לתכנות לסקר עומסים חשמליים.
האם אתה מעוניין לעצב פרויקטים אלקטרוניים באמצעות מיקרו-בקר PIC? לאחר מכן, פרסם את השאילתות או הרעיונות שלך בסעיף ההערות למטה לקבלת עזרה טכנית בנוגע לפתרונות פרויקט.
