Измерване на тока с използване на системи за цифрово прихващане на напрежение

Rabert T

Поле: Електротехника

Canada

Често се измерва пряко с помощта на устройство за придобиване на данни (DAQ).

Устройствата за придобиване на данни, които измерват напрежението, обикновено са по-лесно достъпни за потребителите.Този метод изисква превръщането на тока в напрежение, за да може устройството за придобиване на данни за напрежение да прочете сигнала.

Това може да бъде постигнато с електрически шунт, но е необходима система с висок входен импеданс. Също така са необходими изчисления с използване на установени формули, за да се определи най-подходящият шунт.

Входен импеданс

Електрическият импеданс е мярка за съпротивлението на електрическата верига към тока, ако към нея е свързано напрежение.

Входният импеданс на източника на мрежата, който включва както

статична и
динамична противодействие.

Електрическата противодействие често се разпознава като реактивност, отколкото като статична противодействие.

Мрежата за натоварване е компонент на електрическата мрежа, която използва електричество, докато мрежата за предаване е секцията, която предава мощност. Изходният импеданс на източника на мрежата и входният импеданс на мрежата за натоварване управляват как се пренасочва мощността от източника към мрежата за натоварване.

Импедансът често се използва за оценка на електрическата ефективност на мрежата, която обикновено е съотношението между полезния изходен мощностен поток и типично изисква сегментиране на мрежата и определяне както на входния, така и на изходния импеданс между сегментите.

Ефективността се дефинира като съотношение между входния импеданс и общия импеданс, тоест сумата от входния и изходния импеданс.

За AC вериги, реактивната част на импеданса често причинява големи загуби на мощност. В резултат на тези загуби, токът в веригата може да бъде извън фаза с напрежението.

Тъй като мощността е комбинация от напрежение и ток, мощността, предадена през веригата, е по-малка, отколкото ако напрежението беше в фаза.

DC веригите нямат реактивност и затова не страдат от нея.

Системи за придобиване на данни

DAQ се отнася до метода на пробиране на електрически сигнали, които често се използват за измерване на физически условия.

сензори,
сигнална усилителна схема и
аналогово-цифров преобразувател за превръщане на физически характеристики в аналогов сигнал

са сред трите компонента.

Сигналната усилителна схема превръща сигнали в цифрови стойности, които могат да бъдат трансформирани. Цифровите стойности се преобразуват след това чрез аналогово-цифров преобразувател. Наиболее често самостоятелните системи DAQ се наричат регистратори на данни.

Регистраторите на данни с нисък входен импеданс обикновено имат входен импеданс около 22 кОм. С висок входен импеданс, той трябва да има входен импеданс минимум 100 МОм, единична цена.

Този вид регистратор на данни има и аналогово-цифров преобразувател (последователно приближение). Трябва да включва осем канала с единични входи с независими A/D на напрежения 1V, 2V, 5V и 10V.

Електрически шунт

Електрическият шунт е инструмент, който използва път с ниско съпротивление, за да пренасочи електричеството около точка в електрическата верига.

Амперметър може да определи ток, който е твърде голям, за да бъде измерен директно, използвайки един от много възможни амперметрични шунтове.

Този тип точно известно съпротивление е относително малко в сравнение с тока на зареждащата верига. За да премине през него, шунтът се свързва поредно с него.

Падането на напрежението (VD) през шунта може да бъде измерено, като се свърже волтметър към всяка една от крайните точки на шунта. Съпротивлението на шунта и това падане на напрежението могат след това да бъдат изчислени.

Падането на напрежението при максималния ток на шунта, което трябва да бъде намалено след определен период от време, в който устройството е в действие, е стойността, която отличава шунта и обикновено е 50 мВ, 75 мВ или 100 мВ.

Шунтовете често имат намаление на рейтинга за минути на непрекъснато използване. Съпротивлението на шунт може да се различава от спецификациите му, както и от температурата и термичното дрифт. При 80 °C (176 °F), шунтовете често започват да подлежат на термичен дрифт и изпитват непоправими повреди.