Medición da corrente usando sistemas DAQ de voltaxe

A corrente é frecuentemente medida directamente usando un dispositivo de adquisición de datos (DAQ).

    Os dispositivos DAQ que miden voltaxe, por outro lado, son frecuentemente máis accesibles para o usuario.Este método requirixe converter a corrente en voltaxe para que o dispositivo DAQ de voltaxe poida ler a sinal.

Isto pode lograrse cunha derivación eléctrica, pero require un sistema cunha alta impedancia de entrada. Tamén son necesarios cálculos utilizando fórmulas establecidas para determinar a derivación óptima a usar.

Impedancia de entrada

A impedancia eléctrica é unha medida da resistencia dun circuito á corrente se se conecta unha voltaxe a ela.

A rede de impedancia de entrada dunha rede fonte, que inclúe tanto

• Estática & 

• Dinámica oposición.

A oposición eléctrica é máis frecuentemente recoñecida como reactancia que a oposición estática.

Unha rede de carga é o compoñente dunha rede eléctrica que utiliza electricidade, mentres que unha rede de transmisión é a sección que transmite potencia. A impedancia de saída da rede fonte e a impedancia de entrada da rede de carga gobernan como a potencia se transporta dende a rede fonte á rede de carga.

A impedancia úsase frecuentemente para avaliar a eficiencia eléctrica dunha rede, que normalmente é a relación entre a potencia útil de saída e típicamente require segmentar a rede e determinar tanto a impedancia de entrada como a de saída entre os segmentos.

A eficiencia defínese como a relación entre a impedancia de entrada e a impedancia total, é dicir, a suma da impedancia de entrada e de saída.

Para os circuitos CA, o compoñente de reactancia da impedancia frecuentemente causa grandes perdas de potencia. Debido a estas perdas, a corrente do circuito pode estar desfasada coa súa voltaxe.

Porque a potencia é unha combinación de voltaxe e corrente, a potencia entregada no circuito é menor que se a voltaxe estivese en fase.

Os circuitos CC non teñen reactancia e, polo tanto, non sofrén de ela.

Sistemas de adquisición de datos

DAQ refírese ao método de muestreo de sinais eléctricos, que adoitan usarse para medir condicións físicas.

• Sensores,

• Circuitos de condicionamento de sinal, e

• Un conversor analóxico-para-convertir características físicas nun sinal analóxico

están entre os tres compoñentes.

O circuito de condicionamento de sinal convérte os sinais en valores dixitais que poden ser transformados. Os valores dixitais son subsecuentemente convertidos mediante un conversor analóxico-dixital. Os rexistradores de datos son o nome máis común para os sistemas DAQ autónomos.

Os rexistradores de datos de baixa impedancia de entrada normalmente teñen unha impedancia de entrada de aproximadamente 22kΩ. Con unha alta impedancia de entrada, debe ter unha impedancia de entrada mínima de 100 M, custo unitario.

Este tipo de rexistrador de datos tamén ten un conversor analóxico-dixital (aproximación sucesiva). Debería incluír oito canles de extremo único con A/D independentes nas entradas de voltaxe de 1V, 2V, 5V e 10V.

Derivación eléctrica

Unha derivación eléctrica é un instrumento que usa unha ruta de baixa resistencia para levar electricidade arredor dun punto do circuito.

Un amperímetro pode determinar unha corrente que é demasiado grande para medila directamente usando unha das numerosas derivacións concebibles de amperímetro.

Este tipo de resistencia coñecida con precisión é relativamente mínima en comparación coa corrente do circuito de carga. Para pasar a través dela, a derivación conecta en serie con ela.

A caída de voltaxe (VD) a través da derivación pode entón medirse conectando un voltímetro a calquera dos extremos da derivación. a resistencia da derivación e esta caída de voltaxe poden entón calcularse.

A caída de voltaxe na corrente máxima da derivación, que debe ser reducida despois de que o dispositivo estea en funcionamento durante un período predeterminado de tempo, é o valor que distingue unha derivación e xeralmente é de 50 mV, 75 mV ou 100 mV.

As derivacións frecuentemente teñen unha derating para minutos de uso continuo. A resistencia dunha derivación pode desviar das súas especificacións así como da súa temperatura e deriva térmica. A 80 °C (176 °F), as derivacións frecuentemente comezan a experimentar deriva térmica e sufrir danos irreparables.

Cálculos

A fórmula estándar para determinar a corrente nun circuito é

I = V/R

Onde,

V – Voltaxe (V)

I – Corrente (Amps) e

R – Resistencia (Ω)

Nunha derivación, a resistencia é igual á resistencia nominal do dispositivo, e a voltaxe é igual á diferenza de voltaxe entre os terminais de entrada Vin+ e Vin- do voltímetro.

Asegurar que a caída de voltaxe permanezca dentro dun certo rango é o paso máis importante neste proceso. Unha relación señal-ruido adecuada frecuentemente require unha perda mínima de varios volts.