Pagsukat ng Kasalukuyan Gamit ang mga Sistema ng DAQ ng Voltaje

Ang kasalukuyan ay kadalasang sinusukat nang direkta gamit ang isang device ng data acquisition (DAQ).

    Sa kabilang banda, ang mga DAQ device na sumusukat ng voltage ay madalas na mas madaling makamit ng user.Ang pamamaraan na ito nangangailangan ng pag-convert ng kasalukuyan sa voltage upang mabasa ng voltage DAQ device ang signal.

Ito ay maaaring maisagawa gamit ang isang electrical shunt, ngunit kailangan ito ng isang sistema na may mataas na input impedance. Kailangan rin ng mga pagkalkula gamit ang mga itinatag na formula upang matukoy ang pinakamahusay na shunt na gagamitin.

Input Impedance

Ang electrical impedance ay isang pagsukat ng resistance ng circuit sa kasalukuyan kapag nakakonekta ang voltage dito.

Ang input impedance network ng source network, na kasama ang parehong

• Estatis & 

• Dinamikong oposisyon.

Ang electrical opposition ay mas madalas na kilala bilang reactance kaysa sa estatis na oposisyon.

Ang load network ay ang bahagi ng electrical network na gumagamit ng kuryente, samantalang ang transmission network naman ang seksyon na nagpapadala ng lakas.Ang output impedance ng source network at ang input impedance ng load network ang nagpapasya kung paano ipinapadala ang lakas mula sa source hanggang sa load network.

Ang impedance ay madalas na ginagamit upang i-assest ang electrical efficiency ng network, na karaniwang ang ratio ng usable power output na karaniwang nangangailangan ng paghihiwalay ng network at pagtukoy ng parehong input at output impedance sa pagitan ng mga segmento.

Ang efficiency ay inilalarawan bilang ang ratio ng input impedance sa kabuuang impedance, na ang kabuuang impedance ay ang suma ng input at output impedance.

Para sa AC circuits, ang reactance component ng impedance ay madalas na nagdudulot ng malaking pagkawala ng lakas. Dahil sa mga pagkawala na ito, ang kasalukuyan ng circuit ay maaaring out of phase sa voltage nito.

Dahil ang lakas ay isang kombinasyon ng voltage at kasalukuyan, ang lakas na ipinadala sa buong circuit ay mas kaunti kaysa kung ang voltage ay in phase.

Ang DC circuits ay walang reactance at kaya hindi sila nasasaktan nito.

Data Acquisition Systems

Ang DAQ ay tumutukoy sa paraan ng sampling ng electrical signals, na kadalasang ginagamit upang sukatin ang pisikal na kondisyon.

• Sensors,

• Signal conditioning circuitry, at

• An analog-to-digital converter upang ilipat ang pisikal na katangian sa analog signal

ay kabilang sa tatlong komponente.

Ang signal-conditioning circuitry ay nagbabago ng mga signal sa digital values na maaaring mailipat. Ang mga digital values ay pagkatapos ay inililipat gamit ang analog-to-digital converter. Ang data loggers ang pinakakaraniwang pangalan para sa standalone DAQ systems.

Ang low input impedance data recorders ay karaniwang may input impedance na humigit-kumulang 22kΩ. Sa high input impedance, ito ay dapat may input impedance na hindi bababa sa 100 M, unit cost.

Ang uri ng data logger na ito ay may analog-to-digital (successive approximation) converter. Dapat din itong may walong single-ended channels na may independent A/D sa voltage inputs ng 1V, 2V, 5V, at 10V.

Electrical Shunt

Ang electrical shunt ay isang instrumento na gumagamit ng isang low-resistance path upang dalhin ang kuryente sa paligid ng punto ng circuit.

Ang ammeter ay maaaring tukuyin ang kasalukuyan na masyadong malaki para sa ito na sukatin nang direktang gamit ang isa sa maraming posible na ammeter shunts.

Ang uri ng accurately known resistance na ito ay relatibong minimal sa paghahambing sa load circuit current. Upang lumampas dito, ang shunt ay konektado sa series dito.

Ang voltage drop (VD) sa paligid ng shunt ay maaaring sukatin sa pamamagitan ng pagkonekta ng voltmeter sa anumang dulo ng shunt. Ang resistance ng shunt at ang voltage drop na ito ay maaaring makalkula.

Ang voltage drops sa maximum current ng shunt, na kailangang derate pagkatapos ng device ay nasa operasyon para sa isang predeterminado na panahon, ang halaga na ito ang nagbibigay-diin sa isang shunt at karaniwan ito ay 50 mV, 75 mV, o 100 mV.

Ang mga shunt ay madalas na may de-rating para sa minuto ng patuloy na paggamit. Ang resistance ng shunt ay maaaring mag-iba mula sa mga specifications nito at mula sa temperatura at thermal drift nito. Sa 80 °C (176 °F), ang mga shunt ay madalas na nagsisimula na dumaan sa thermal drift at nakakaranas ng hindi mapapawi na pinsala.

Calculations

Ang standard na formula para matukoy ang kasalukuyan sa isang circuit ay

I = V/R

Kung saan,

V – Voltage (V)

I – Current (Amps) at

R – Resistance (Ω)

Sa isang shunt, ang resistance ay katumbas ng rated resistance ng device, at ang voltage ay katumbas ng voltage difference sa pagitan ng Vin+ at Vin- input terminals ng voltmeter.

Ang siguradong mananatiling nasa tiyak na range ang voltage drop ay ang pinakamahalagang hakbang sa proseso na ito. Ang sapat na signal-to-noise ratio kadalasang nangangailangan ng minimum loss ng ilang volts.