Mesura de corrent utilitzant sistemes DAQ de tensió
La corrent és sovint mesurada directament amb un dispositiu d'adquisició de dades (DAQ).
Els dispositius DAQ que mesuren tensió, per altra banda, són sovint més fàcils d'accedir per a l'usuari.Aquest mètode necessita convertir la corrent en tensió perquè el dispositiu DAQ de tensió pugui llegir el senyal.
Això es pot aconseguir amb una derivació elèctrica, però necessita un sistema amb una alta impedància d'entrada. També són necessaris càlculs utilitzant fórmules establertes per determinar la derivació òptima a utilitzar.
Impedància d'entrada
L'impedància elèctrica és una mesura de la resistència d'un circuit a la corrent quan se li connecta una tensió.
La xarxa d'impedància d'entrada d'una xarxa de font, que inclou tant
oposició estàtica &
dinàmica.
L'oposició elèctrica és més sovint reconeguda com reactància que oposició estàtica.
Una xarxa de càrrega és la component d'una xarxa elèctrica que utilitza electricitat, mentre que una xarxa de transmissió és la secció que transmet energia. L'impedància de sortida de la xarxa de font i l'impedància d'entrada de la xarxa de càrrega governen com s'envia la potència de la xarxa de font a la xarxa de càrrega.
L'impedància s'utilitza sovint per avaluar l'eficiència elèctrica d'una xarxa, que normalment és la relació entre la potència útil de sortida i normalment requereix segmentar la xarxa i determinar tant l'impedància d'entrada com la de sortida entre els segments.
L'eficiència es defineix com la relació entre l'impedància d'entrada i l'impedància total, és a dir, la suma de l'impedància d'entrada i de sortida.
Per als circuits CA, la component de reactància de l'impedància sovint provoca grans pèrdues de potència. A causa d'aquestes pèrdues, la corrent del circuit pot estar fora de fase amb la tensió.
Com que la potència és una combinació de tensió i corrent, la potència entregada al circuit és menor que si la tensió estigués en fase.
Els circuits CC no tenen reactància i, per tant, no patixen aquest problema.
Sistemes d'adquisició de dades
DAQ fa referència al mètode de mostreig de senyals elèctrics, que sovint s'utilitzen per mesurar condicions físiques.
Sensores,
circuitria de condicionament de senyal, i
un conversor analògic-digital per convertir característiques físiques en un senyal analògic
són entre els tres components.
La circuitria de condicionament de senyal converteix els senyals en valors digitals que es poden transformar. Els valors digitals són posteriorment convertits mitjançant un conversor analògic-digital. Els registradors de dades són el nom més comú per als sistemes DAQ independents.
Els registradors de dades d'impedància d'entrada baixa solen tenir una impedància d'entrada d'aproximadament 22kΩ. Amb una alta impedància d'entrada, ha de tenir una impedància d'entrada mínima de 100 M, cost unitari.
Aquest tipus de registrador de dades també té un conversor analògic-digital (aproximació successiva). També hauria de disposar de vuit canals de cap final independent amb entrades de tensió de 1V, 2V, 5V i 10V.
Derivació elèctrica
Una derivació elèctrica és un instrument que utilitza un camí de baixa resistència per portar la corrent al voltant d'un punt del circuit.
Un amperímetre pot determinar una corrent que és massa gran per a mesurar-la directament amb precisió utilitzant una de les diverses possibles derivacions d'amperímetre.
Aquest tipus de resistència coneguda amb precisió és relativament minimal en comparació amb la corrent del circuit de càrrega. Per passar a través d'ella, la derivació s'connecta en sèrie amb ella.
El descens de tensió (VD) a través de la derivació es pot mesurar connectant un voltímetre a cadascun dels extrems de la derivació. La resistència de la derivació i aquest descens de tensió es poden calcular.
El descens de tensió a la corrent màxima de la derivació, que ha de ser rebaixat després que el dispositiu hagi estat en funcionament durant un període predeterminat, és el valor que distingeix una derivació i sovint és de 50 mV, 75 mV o 100 mV.
Les derivacions sovint tenen una reducció de la classificació per minuts d'ús continu. La resistència d'una derivació pot desviar-se de les seves especificacions, així com de la seva temperatura i deriva tèrmica. A 80 °C (176 °F), les derivacions sovint comencen a experimentar una deriva tèrmica i patir danys irreparables.
Càlculs
La fórmula estàndard per determinar la corrent en un circuit és
I = V/R
On,
V – Tensió (V)
I – Corrent (Amperes) i
R – Resistència (Ω)
En una derivació, la resistència és igual a la resistència nominal del dispositiu, i la tensió és igual a la diferència de tensió entre els terminalls d'entrada Vin+ i Vin- del voltímetre.
Assegurar-se que el descens de tensió roman dins un rang determinat és el pas més important en aquest procés. Una raó de senyal a soroll adequada sovint requereix una pèrdua mínima de diversos
