En el nostre dia a dia, consumim energia elèctrica per a diversos propòsits, com ara per alimentar electrodomèstics, aparells, dispositius, màquines, etc. Per tant, és fonamental mesurar la quantitat d'energia consumida per generar factures d'electricitat que normalment es fan mitjançant comptadors d'energia. En general, la potència de corrent altern es mesura mitjançant diverses tècniques; aquí, en aquest article, analitzem el mesurament de la potència de corrent altern Microcontrolador PIC .
Què és la mesura d'alimentació de CA?
La potència elèctrica pot ser de CA o CC, el mesurador d’energia s’utilitza per mesurar la potència. Hi ha diversos tipus de comptadors d’energia classificats com a comptador d’energia digital, comptador d’energia electrònic, wattmetre , comptador d'energia trifàsic, comptador d'energia monofàsic, mesurador de potència de corrent altern, etc.
La potència de CA ve donada pel producte del valor de tensió RMS a través de la càrrega, el corrent RMS a través de la càrrega i el factor de potència de la càrrega. Es pot representar tal com es mostra a l'equació següent.
Ara, la mesura de potència de corrent altern es pot definir com la mesura de voltatge, la mesura de corrent i la mesura del factor de potència. Per tant, per mesurar el consum d’energia mitjançant un microcontrolador PIC, és fonamental mesurar la tensió mitjançant un microcontrolador PIC, mesurar el corrent mitjançant un microcontrolador PIC i mesura el factor de potència mitjançant microcontrolador PIC.
Mesura de voltatge de CA mitjançant microcontrolador PIC
Els microcontroladors generalment funcionen i fabriquen per funcionar amb tensions nominals inferiors o iguals a 5V. Per tant, no és possible mesurar directament tensions de CA superiors a 230 V donant tensions d’entrada elevades als microcontroladors que poden causar danys temporals o permanents als microcontroladors.
Mesura de voltatge de CA mitjançant microcontrolador PIC
Per tant, cal reduir l’alta tensió de CA de 230V a 5V per mesurar la tensió mitjançant microcontroladors. La mesura del voltatge de CA mitjançant un microcontrolador PIC es pot fer mitjançant un amplificador de diferència o transformador de potencial. L'amplificador de diferència o transformador de potencial s'utilitza per reduir el voltatge i, a continuació, mitjançant un convertidor o rectificador analògic a digital, la lectura de voltatge es mostra a la pantalla LCD.
Mesurament de corrent altern mitjançant microcontrolador PIC
Mesurament de corrent altern mitjançant microcontrolador PIC
El microcontrolador PIC es pot utilitzar per mesurar el corrent altern amb l'ajut d'un amplificador de diferència, una resistència de derivació i convertidor analògic a digital . Les resistències de derivació s'utilitzen com a transductors per convertir el corrent en tensió, ja que els microcontroladors no poden llegir el corrent directament. Per tant, el voltatge a través de la resistència de derivació es pot mesurar mitjançant un microcontrolador PIC que es converteix de nou en corrent mitjançant la llei d’Ohm. Així, el corrent alternat mesurat es mostra a la pantalla LCD.
Mesura del factor de potència mitjançant microcontrolador PIC
L'inductor i el condensador causen un factor de potència endarrerit i principal, el corrent de retard de la tensió d'alguns angles i la tensió dels cables de corrent d'algun angle respectivament. Per tant, el factor de potència es pot definir com el cosinus de l’angle entre el corrent i el voltatge i es dóna com a
Per mesurar el factor de potència mitjançant un microcontrolador PIC, la diferència de temps entre el voltatge i el corrent es determina mitjançant la detecció de creuament zero amb l'ajut d'un pin d'interrupció extern del microcontrolador. La interrupció es genera sempre que es detecten els passos zero de la forma d’ona de tensió i s’utilitza el temporitzador intern del microcontrolador per mesurar el temps. De la mateixa manera, sempre que es genera la interrupció de la forma d'ona actual, el temporitzador deixa de comptar i, per tant, es calcula la diferència de temps.
Aquest procés es repeteix diverses vegades (diguem de 20 a 30) i es pren el valor mitjà per obtenir millors resultats. Per tant, la diferència de temps s’utilitza per determinar la diferència d’angle de fase entre el voltatge i el corrent. Per tant, el factor de potència es pot calcular mitjançant un microcontrolador PIC.
Ara, substituint els valors de tensió, corrent i factor de potència a l’equació de potència anterior, podem mesurar la potència de corrent altern. El mesurador utilitzat per mesurar el factor de potència es pot anomenar mesurador del factor de potència.
Sistema de mesurament de l'energia solar transmès per RF mitjançant un microcontrolador PIC
Sistema de mesurament de l'energia solar transmès per RF mitjançant un microcontrolador PIC
L’objectiu principal d’aquest projecte és mesura de l’energia solar mitjançant l'adquisició de dades de sensors múltiples. El projecte utilitza un panell solar que canvia la seva direcció segons la llum solar. Els paràmetres del panell solar, com la intensitat de la llum, la temperatura, el voltatge i el corrent, es controlen i també s’envien al PC mitjançant RF.
Sistema de mesurament de l'energia solar transmès per RF mitjançant un diagrama de blocs del projecte de microcontrolador PIC
El diagrama de blocs del projecte que es mostra a la figura anterior consta de diversos blocs, inclosos els panells solars, sensor de temperatura, sensor de llum, sensor de tensió i sensor de corrent interfície amb el microcontrolador PIC. Els sensors s’utilitzen per mesurar la temperatura, la llum, el voltatge i el corrent i s’envien al PC mitjançant RF, les mateixes dades es mostren a la pantalla LCD.
Sistema de mesurament de l’energia solar transmès per RF mitjançant un diagrama de blocs de microcontrolador PIC
El bloc d’alimentació, transceptor de RF, PC, max232, 555 hores , i els blocs de brunzidors es connecten tal com es mostra al diagrama de blocs anterior. La mesura de l’energia solar es pot aconseguir mesurant factors com la temperatura i la intensitat de la llum que afecten la generació d’energia.
Hi ha diversos tipus de comptadors que inclouen comptador de factor de potència, comptador d’energia digital, comptador d’energia electrònic, mesurament de potència trifàsic, lectura del comptador d'energia per Internet, comptador d'energia prepagament amb interfície GSM, comptador d'energia programable per a l'enquesta de càrrega elèctrica.
T’interessa dissenyar projectes electrònics utilitzant el microcontrolador PIC? A continuació, publiqueu les vostres consultes o idees a la secció de comentaris següent per obtenir ajuda tècnica sobre solucions de projectes.
