Stroommeting met behulp van Spannings DAQ-stelsels

Stroom word dikwels direk gemeet met 'n dataverwerkingstoestel (DAQ).

    DAQ-toestelle wat spanning meet, is aan die ander kant dikwels meer maklik toeganklik vir die gebruiker.Hierdie metode vereis dat die stroom na spanning omgeskakel word sodat die spanning DAQ-toestel die sein kan lees.

Dit kan met 'n elektriese shunt bereik word, maar dit vereis 'n sisteem met 'n hoë insetimpedans. Berekeninge met gebruik van gevestigde formules is ook nodig om die optimale shunt te bepaal.

Insetimpedans

Elektriese impedans is 'n maatstaf van 'n skema se weerstand teen stroom indien 'n spanning daaraan gekoppel word.

'n Bronnetwerk se insetimpedansnetwerk sluit beide in

• Statisch & 

• Dinamiese teenstand.

Elektriese teenstand word veeleer as reaktans herken as statiese teenstand.

'n Laadnetwerk is die komponent van 'n elektriese netwerk wat elektrisiteit gebruik, terwyl 'n oordragnetwerk die afdeling is wat krag oordra. Die uitsetimpedans van die bronnetwerk en die insetimpedans van die laadnetwerk beheer hoe krag van die bronne na die laadnetwerk vervoer word.

Impedans word dikwels gebruik om 'n netwerk se elektriese doeltreffendheid te evalueer, wat normaalweg die verhouding van bruikbare kragopbrengs tot gewoonlik vereis dat die netwerk verdeel word en beide die inset- en uitsetimpedans tussen die segmente bepaal word.

Doeltreffendheid word gedefinieer as die verhouding van insetimpedans tot totale impedans, dit wil sê, die som van inset- en uitsetimpedans.

Vir AC-skemas veroorsaak die reaktanskomponent van impedans dikwels groot kragverliese. As gevolg hiervan kan die skema se stroom buite fase wees met sy spanning.

Omdat krag 'n kombinasie is van beide spanning en stroom, is die krag wat oor die skema gelewer word, minder as wanneer die spanning in fase was.

DC-skemas het geen reaktans en ly dus nie daaroor nie.

Dataverwerkingstelsels

DAQ verwys na die metode van monstersneming van elektriese seinne, wat dikwels gebruik word om fisiese toestande te meet.

• Sensore,

• Seintoestandskondisioneringskringe, en

• 'n Analogies-na-digitale konverter om fisiese eienskappe in 'n analogiese sein om te skakel

is onder die drie komponente.

Die sein-toestandskondisioneringskringe verander sinne in digitale waardes wat getransformeer kan word. Die digitale waardes word vervolgens via 'n analoog-na-digitale konverter omgeskakel. Data-loggers is die mees algemene naam vir selfstandige DAQ-stelsels.

Datarekorders met lae insetimpedans het gewoonlik 'n insetimpedans van ongeveer 22kΩ. Met 'n hoë insetimpedans moet dit 'n insetimpedans van minimaal 100 MΩ hê, eenheidskoste.

Hierdie tipe data-logger het ook 'n analoog-na-digitale (suksesiewe benadering) konverter. Dit behoort ook agt enkel-eindige kanale met onafhanklike A/D op spanning-ingange van 1V, 2V, 5V, en 10V te insluit.

Elektriese Shunt

'n Elektriese shunt is 'n instrument wat 'n lae weerstandsroete gebruik om elektrisiteit om 'n skema se punt te dra.

'n Ammeter kan stroom bepaal wat te groot is vir dit om direk akkuraat te meet deur een van die vele denkbare ammeter-shunts te gebruik.

Hierdie tipe akkuraat bekende weerstand is relatief min in vergelyking met die laadskema-stroom. Om deur dit te gaan, word die shunt in reeks met dit gekoppel.

Die spanningsval (VD) oor die shunt kan dan gemeet word deur 'n voltmeter aan enige einde van die shunt te koppel. Die weerstand van die shunt en hierdie spanningsval kan dan bereken word.

Die spanningsval by die shunt se maksimumstroom, wat gedegradeer moet word nadat die toestel vir 'n voorafbepaalde tyd in bedryf was, is die waarde wat 'n shunt onderskei en is gewoonlik 50 mV, 75 mV, of 100 mV.

Shunts het dikwels 'n de-rating vir minute van kontinue gebruik. Die weerstand van 'n shunt kan afwyk van sy spesifikasies sowel as van sy temperatuur en termiese drywing. By 80 °C (176 °F), begin shunts dikwels om termiese drywing te ondergaan en onherstelbare skade te ly.

Berekeninge

Die standaardformule om stroom in 'n skema te bepaal is

I = V/R

Waar,

V – Spanning (V)

I – Stroom (Amps) en

R – Weerstand (Ω)

In 'n shunt is die weerstand gelyk aan die beoordeelde weerstand van die toestel, en die spanning is gelyk aan die spanningverskil tussen die Vin+ en Vin- ingangsterminals van die voltmeter.

Moenie verseker dat die spanningsval binne 'n sekere bereik bly, is die belangrikste stap in hierdie proses. 'n Toereikende sein-na-geluid-verhouding vereis dikwels 'n minimumverlies van verskeie volt.