Nykyinen Mittaus Jännite-DAQ-järjestelmien Avulla

Rabert T

Kenttä: Sähkötekniikka

Canada

Virtuaalinen virran mittaaminen tapahtuu usein suoraan datan keräämislaitteella (DAQ).

Toisaalta, DAQ-laitteet, jotka mittaavat jännitettä, ovat usein helpommin käytettävissä käyttäjälle.Tämä menetelmä edellyttää virtaan muuntamista jännitteeksi, jotta jännite-DAQ laite voi lukea signaalin.

Tätä voidaan saavuttaa sähköisellä ohjauspiirillä, mutta se vaatii järjestelmän, jolla on korkea syöttöimpedanssi. Myös laskelmat tunnetuilla kaavoilla ovat tarpeen määrittää optimaalinen ohjauspiiri.

Syöttöimpedanssi

Sähköinen impedanssi on mittari, joka määrittelee piirin vastustuksen virtalle, kun jännite yhdistetään siihen.

Lähdemerkkien syöttöimpedanssipiiri sisältää sekä

Staattisen ja
Dynaamisen vastustuksen.

Sähköinen vastustus tunnetaan useimmiten reaktanssina kuin staattisena vastustuksena.

Latausverkko on sähköverkon osa, joka käyttää sähköä, kun taas siirtoverkko on osa, joka siirtää energiaa. Lähdemerkkien ulostulon impedanssi ja latausverkon syöttöimpedanssi määräävät, miten energia kuljetetaan lähdemerkistä latausverkkoon.

Impedanssi käytetään usein verkon sähköisen tehokkuuden arvioimiseen, joka on yleensä käytettävän tehon suhde. Tämä edellyttää verkon segmentointia ja syöttö- ja ulostuloimpedanssin määrittelyä segmenttien välillä.

Tehokkuus määritellään syöttöimpedanssin ja kokonaismuodostaman impedanssin suhteena, eli syöttö- ja ulostuloimpedanssin summana.

Vaihtovirtapiireissä impedanssin reaktanssiosuus aiheuttaa usein suuria tehonkulutuksia. Näiden tappioiden vuoksi piirin virta voi olla epäsuhta jännitteen kanssa.

Koska teho on sekä jännitteen että virtan yhdistelmä, piirin kautta toimitettu teho on pienempi kuin jos jännite olisi suhteessa.

Johdannaisvirtapiireissä ei ole reaktanssia, joten ne eivät kärsi sen vaikutuksista.

Datan keräämisjärjestelmät

DAQ viittaa sähköisten signaalien otoksien ottamiseen, jota usein käytetään fyysisiin olosuhteiden mittaamiseen.

Anturit,
Signaalin käsittelypiirit, ja
Analogi-digitaalinen muunnin fyysisille ominaisuuksille analogiseksi signaaliksi

ovat kolmesta komponentista.

Signaalin käsittelypiirit muuttavat signaalit digitaalisiksi arvoiksi, jotka voidaan muuntaa. Digitaaliset arvot muutetaan sitten analogi-digitaalikonversioon. Data-lokit ovat yleisin nimi itsenäisille DAQ-järjestelmille.

Alhaisella syöttöimpedanssilla varustetut datarekisteritillä on yleensä noin 22kΩ:n syöttöimpedanssi. Korkealla syöttöimpedanssilla sen täytyy olla vähintään 100 MΩ:n syöttöimpedanssi, yksikköhinta.

Tämäntyyppinen data-loki myös sisältää analogi-digitaalisen (peräkkäisen approksimaation) konverterin. Siihen tulisi myös sisältyä kahdeksan yksipääteistä kanavaa, joilla on riippumaton A/D jännitetulot 1V, 2V, 5V ja 10V.

Sähköinen ohjauspiiri

Sähköinen ohjauspiiri on väline, joka käyttää alhaisen vastustuksen polkua kuljettamaan sähköä piirin ympärille.

Ammeteri voi määrittää liian suuren virtasuuruuden, jota se ei pysty mittaamaan suoraan, käyttämällä yhtä monista mahdollisista ammeterin ohjauspiireistä.

Tämäntyyppinen tarkasti tunnettu vastus on suhteessa pieni latauspiirin virtaan. Ohjauspiiri yhdistetään sarjaryhmään sitä kautta kulkevalla virta.

Ohjauspiirin yli mittaamalla jännite (VD) voidaan määrittää yhdistämällä voltmeteri ohjauspiirin molempiin päihin. Ohjauspiirin vastus ja tämä jänniteputo voidaan sitten laskea.

Ohjauspiirin maksimivirran jänniteputo, joka on deratoitava laitteen käytön jälkeen määräajaksi, on arvo, joka erottaa ohjauspiirin, ja se on yleensä 50 mV, 75 mV tai 100 mV.

Ohjauspiireillä on usein de-rating jatkuvan käytön minuuteiksi. Ohjauspiirin vastus voi poiketa spesifikaatiostaan sekä lämpötilasta ja lämpömuodostuksesta. 80 °C (176 °F) astetta lämpötilassa ohjauspiirit alkavat usein kokea lämpömuodostusta ja kärsivät korjaamattomia vaurioita.