Strāvas mērīšana, izmantojot sprieguma DAQ sistēmas

Strāva bieži tiek mērīta tieši, izmantojot datu akvizīcijas (DAQ) ierīci.

    Otrādi, DAQ ierīces, kas mēra spriegumu, parasti ir vieglāk pieejamas lietotājam.Šis paņēmiens prasa strāvas pārveidošanu spriegumā, lai sprieguma DAQ ierīce varētu nolasīt signālu.

Tas var tikt veikts ar elektrisko šūntu, bet tam nepieciešama sistēma ar augstu ieietnes impedanci. Lai noteiktu optimālo šūntu, jāizmanto aprēķini ar ieviestiem formulējumiem.

Ieietnes impedancija

Elektriskā impedancija ir mērs, kas raksturo elektroapgādes pretestību strāvai, ja tai pieslēdz spriegumu.

Avota tīkla ieietnes impedancijas tīklam, kurā ietilpst gan

• Statiskā un

• Dinamiskā pretestība.

Elektroapgādes pretestība biežāk tiek atzīta kā reaktpretestība, nevis statiska pretestība.

Sagādājuma tīkls ir elektroapgādes sastāvdaļa, kas izmanto elektroenerģiju, savukārt pārnesuma tīkls ir daļa, kas transmite enerģiju. Avota tīkla izietnes impedancija un sagādājuma tīkla ieietnes impedancija nosaka, kā enerģija tiek transportēta no avota līdz sagādājuma tīklam.

Impedancija bieži tiek izmantota, lai novērtētu tīkla elektroefektivitāti, kas parasti ir attiecība starp izmantojamu enerģiju un iegūto enerģiju. Tā prasa tīkla segmentēšanu un abu segmentu ieietnes un izietnes impedancijas noteikšanu.

Efektivitāte tiek definēta kā ieietnes impedancijas un kopējās impedancijas attiecība, kas ir ieietnes un izietnes impedancijas summa.

Alternatīvo strāvas ceļos (AC) reaktpretestības komponents impendancē bieži rada lielus enerģijas zudumus. Tā dēļ ceļa strāva var būt nesaskaņota ar tā spriegumu.

Kā enerģija ir kombinācija gan sprieguma, gan strāvas, enerģija, kas tiek nodota caur ceļu, ir mazāka, nekā, ja spriegums būtu fāzes sakritībā.

Direktās strāvas ceļos (DC) nav reaktpretestības, tāpēc tie to nesaņem.

Datu akvizīcijas sistēmas

DAQ apzīmē metodi, ar kuru tiek veikta elektrisko signālu paraugojums, ko bieži izmanto, lai mērītu fiziskas stāvokļus.

• Sensori,

• Signāla kondicionēšanas shēmas un

• Analogās konvertoru, lai fiziskās īpašības pārvērstu analogā signālā.

ir trīs galveno komponentu starpā.

Signāla kondicionēšanas shēmas pārvērš signālus digitālos vērtībās, kas var tikt transformētas. Digitālās vērtības tika sekundāri pārvērstas, izmantojot analogās konverteri. Datu reģistratorus visbiežāk sauc par neatkarīgām DAQ sistēmām.

Zemas ieietnes impedancijas datu reģistrātori parasti ir apmēram 22kΩ. Augstā ieietnes impedancija jābūt vismaz 100 M, vienības cena.

Šāda veida datu reģistrātors arī ir ar analoģās konverteri (sekutīgu aproksimāciju). Tas arī jāiekļauj astoņas vienkāršas kanālas ar neatkarīgu A/D uz sprieguma ievades 1V, 2V, 5V un 10V.

Elektriskā šūnta

Elektriskā šūnta ir instruments, kas izmanto zemu pretestības ceļu, lai elektroenerģija varētu plūst aplā ceļa punktam.

Ammeters var noteikt strāvu, kas ir pārāk liela, lai to precīzi mērītu tieši, izmantojot vienu no daudzajām iespējamām ammeter šūntām.

Šāda veida zināma pretestība salīdzinājumā ar slodzes ceļa strāvu ir relatīvi minimāla. Lai strāva varētu plūst caur to, šūnta tiek savienota seriālā virknē ar to.

Sprieguma pazeminājumu (VD) šūntas malā var mērīt, savienojot voltmeteru ar šūntas galiem. Šūntas pretestība un šis sprieguma pazeminājums var tikt aprēķināts.

Sprieguma pazeminājums šūntas maksimālajā strāvā, kas jāsamazina, kad ierīce ir darbībā noteiktu laiku, ir vērtība, kas atšķir šūntu, un parasti ir 50 mV, 75 mV vai 100 mV.

Šūntas parasti ir de-rētingota minūtes ilga nepārtraukta lietošana. Šūntas pretestība var atšķirties no specifikācijām, kā arī no tās temperatūras un termiskās driftes. Pie 80 °C (176 °F) šūntas parasti sāk pieredzēt termisko drifti un cieš nelabojamus bojājumus.

Aprēķini

Standarta formula, lai noteiktu strāvu ceļā, ir

I = V/R

Kur,

V – Spriegums (V)

I – Strāva (Amperi) un

R – Pretestība (Ω)

Šūntā pretestība ir vienāda ar ierīces nominalo pretestību, un spriegums ir vienāds ar sprieguma atšķirību starp Vin+ un Vin- ievades kontaktiem voltmetera.