Měření proudu pomocí systémů DAQ pro napětí

Rabert T

Pole: Elektrotechnika

Canada

Proud proužitím datového získávacího (DAQ) zařízení se často přímo měří proud.

DAQ zařízení, která měří napětí, jsou na druhou stranu častěji uživatelům snadno dostupná.Tato metoda vyžaduje převod proudu na napětí, aby mohlo DAQ zařízení pro měření napětí sníst signál.

To lze provést pomocí elektrického shunty, ale je potřeba systém s vysokým vstupním odporom. Pro určení optimálního shuntu je také třeba provést výpočty pomocí zavedených vzorců.

Vstupní odpor

Elektrický odpor je měření odpornosti obvodu k proudu, pokud je k němu připojeno napětí.

Vstupní odpor síťového zdroje, který zahrnuje jak statickou, tak dynamickou odpornost.

Statickou a
Dynamickou odpornost.

Elektrická odpornost je častěji rozpoznávána jako reaktance než statická odpornost.

Zátěžová síť je součástí elektrické sítě, která spotřebovává elektřinu, zatímco přenosová síť je částí, která přenáší energii. Výstupní odpor zdrojové sítě a vstupní odpor zátěžové sítě řídí, jak je energie transportována ze zdrojové do zátěžové sítě.

Odpor se často používá k hodnocení elektrické efektivity sítě, což je obvykle poměr užitečného výkonu výstupu, což obvykle vyžaduje segmentaci sítě a určení jak vstupního, tak výstupního odporu mezi segmenty.

Efektivita je definována jako poměr vstupního odporu k celkovému odporu, tj. součtu vstupního a výstupního odporu.

Pro střídavé obvody často způsobuje reaktanční složka odporu velké ztráty energie. V důsledku těchto ztrát může být proud v obvodu mimo fázi s napětím.

Protože výkon je kombinací napětí a proudu, výkon doručený po obvodu je menší, než by byl, kdyby bylo napětí ve fázi.

Soustavy se stejnosměrným proudem nemají reaktanci a proto jí nezažívají.

Systémy pro získávání dat

DAQ odkazuje na metodu vzorkování elektrických signálů, které se často používají k měření fyzikálních podmínek.

Senzory,
Signálové úpravné obvody a
Analogový převod fyzických charakteristik na analogový signál

jsou mezi třemi komponentami.

Signálové úpravné obvody převádí signály na digitální hodnoty, které lze transformovat. Digitální hodnoty jsou následně převedeny přes analogově-digitální převodník. Nejčastějším názvem pro samostatné DAQ systémy jsou datové logery.

Datové záznamové zařízení s nízkým vstupním odporom obvykle má vstupní odpor okolo 22kΩ. S vysokým vstupním odporom musí mít vstupní odpor minimálně 100 M, jednotková cena.

Tento typ datového loggeru také má analogově-digitální (postupně aproximativní) převodník. Měl by také obsahovat osm jednopólových kanálů s nezávislými A/D napěťovými vstupy 1V, 2V, 5V a 10V.

Elektrický shunt

Elektrický shunt je přístroj, který používá cestu s nízkým odporem k přenosu elektřiny kolem bodu obvodu.

Ammetr může určit proud, který je pro něj příliš velký k přesnému měření přímo, pomocí jednoho z mnoha možných ammetrových shuntů.

Tento typ známého odporu je relativně malý v porovnání s proudem zátěžového obvodu. Aby proud mohl projít, je shunt připojen v sérii s ním.

Napěťový spád (VD) přes shunt lze pak změřit připojením voltmometru na oba konce shuntu. Odpornost shuntu a tento napěťový spád lze pak vypočítat.

Napěťový spád při maximálním proudu shuntu, který musí být snížen po uplynutí určitého času provozu zařízení, je hodnota, která odlišuje shunt, a bývá obvykle 50 mV, 75 mV nebo 100 mV.

Shunty často mají de-rating pro minuty nepřetržitého používání. Odpornost shuntu může odchylovat od specifikací, stejně jako od teploty a tepelného driftu. Při 80 °C (176 °F) shunty často začínají procházet tepelným driftom a trpí nezvratitelnými poškozeními.