Feszültség-alapú mérőrendszer használata áramerés mérésére

Rabert T

Mező: Elektromos mérnöki tudomány

Canada

Aramány gyakran közvetlenül mérhető adatgyűjtési (DAQ) eszköz segítségével.

A feszültséget mért DAQ eszközök gyakran könnyebben hozzáférhetőek a felhasználó számára.Ez a módszer azt követeli, hogy az áramot feszültséggé kell konvertálni, hogy a feszültség DAQ eszköz meg tudja mérni a jelet.

Ezt elektrikus párhuzamos elemmel (shunt) lehet elérni, de egy olyan rendszerre van szükség, amely nagy beviteli impedanciával rendelkezik. A legoptimálisabb párhuzamos elem kiválasztásához számításokat is el kell végezni meghatározott képletek alapján.

Beviteli Impedancia

Az elektromos impedancia a hálózat ellenállását méri, ha feszültséget kapcsolnak rá.

A forrás hálózat beviteli impedanciájának hálózata mind statikus, mind dinamikus ellenállást tartalmaz.

Statikus és
Dinamikus ellenállás.

Az elektromos ellenállás gyakrabban reaktanciának nevezik, mint statikus ellenállásnak.

A terhelési hálózat az elektromos hálózat olyan része, amely energiát használ, míg a továbbítási hálózat az energia továbbításáért felelős. A forrás hálózat kimeneti impedanciája és a terhelési hálózat beviteli impedanciája határozza meg, hogyan továbbítódik az energia a forrásból a terhelési hálózatra.

Az impedancia gyakran használatos a hálózat elektromos hatékonyságának értékelésére, ami általában a hasznos teljesítmény arányát jelenti. Ez általában a hálózat szegmentálását és a szegmensek közötti beviteli és kimeneti impedancia meghatározását igényli.

A hatékonyság definiálva van a beviteli impedancia és a teljes impedancia arányaként, azaz a beviteli és kimeneti impedancia összegének arányaként.

AC körök esetén az impedancia reaktancia komponense gyakran jelentős teljesítményveszteségeket okoz. Ezek miatt a veszteségek miatt a kör áramának és feszültségének fázisa eltérhet egymástól.

Mivel a teljesítmény a feszültség és az áram kombinációja, a körön átadott teljesítmény kevesebb, mint ha a feszültség és az áram fázisa megegyezne.

A DC köröknek nincs reaktanciája, ezért nem szenvednek ebből.

Adatgyűjtő Rendszerek

A DAQ azzal a módszerrel foglalkozik, hogy elektromos jeleket mintavételbe vegyen, amelyek gyakran fizikai feltételeket mérnek.

Szenzorok,
Jelszabályozó áramkörök, és
Analog-to-digitális átalakító, amely fizikai jellemzőket analóg jelekbe alakít.

ezek a három komponens között találhatók.

A jelszabályozó áramkörök jeleket digitális értékekbe alakítanak, amelyek átalakíthatók. A digitális értékek ezután analog-to-digitális átalakító segítségével kerülnek átalakításra. Az önálló DAQ rendszerek leggyakrabban adatnaplózóként hivatkoznak rájuk.

A kis beviteli impedanciájú adatfelvételek általában 22kΩ beviteli impedanciával rendelkeznek. A nagy beviteli impedanciával rendelkező adatfelvételeknek legalább 100 MΩ beviteli impedanciával kell rendelkezniük, egységköltséggel.

Ez a fajta adatnaplózó rendelkezik analóg-to-digitális (közelítő) átalakítóval. Továbbá nyolc egyvégű csatornát kell tartalmaznia, amelyek független A/D bemenetei 1V, 2V, 5V és 10V feszültségen.

Elektromos Párhuzamos Elem (Shunt)

Az elektromos párhuzamos elem (shunt) egy eszköz, amely alacsony ellenállású útvonalon vezeti az áramot a kör pontjainak körül.

Egy ampermetervel pontosan mérhető olyan áram, ami túl nagy lenne közvetlen mérésre, egyik a sok lehetséges ampermeterválasztó (shunt) segítségével.

Ez a típusú pontosan ismert ellenállás viszonylag minimális a terhelési kör áramához képest. A párhuzamos elem sorba kapcsolódik azzal, hogy átmenjenenek át rajta.

A shunt által eső feszültség-lehullás (VD) akkor mérhető, ha egy voltmeter kapcsolódik a shunt végéhez. A shunt ellenállása és a feszültség-lehullás ekkor kiszámítható.

A shunt maximum áramánál bekövetkező feszültség-lehullás, amit a berendezés megadott üzemidő után derékszíteni kell, a shunt jellemző értéke, amely általában 50 mV, 75 mV vagy 100 mV.

A shunt-gyakran derékszítése van percek folyamatos használatra. A shunt ellenállása eltérhet a specifikációtól, valamint a hőmérséklettől és a hődrifttől. 80 °C (176 °F) -nál a shunt-gyakran hődrifttel jár, és irreparálható károsodást szenved.