การวัดกระแสไฟฟ้าโดยใช้ระบบDAQ แรงดัน

กระแสไฟฟ้ามักจะถูกวัดโดยตรงด้วยอุปกรณ์การจัดเก็บข้อมูล (DAQ)

    ในทางกลับกัน อุปกรณ์ DAQ ที่วัดแรงดันไฟฟ้ามักจะเข้าถึงได้ง่ายกว่าสำหรับผู้ใช้วิธีนี้จำเป็นต้องแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้อุปกรณ์ DAQ วัดแรงดันสามารถอ่านสัญญาณได้

การทำเช่นนี้สามารถทำได้ด้วยชันต์ไฟฟ้า แต่ต้องใช้ระบบที่มีความต้านทานขาเข้าสูง การคำนวณโดยใช้สูตรที่กำหนดไว้ยังจำเป็นเพื่อกำหนดชันต์ที่เหมาะสมที่สุด

ความต้านทานขาเข้า

ความต้านทานไฟฟ้าคือการวัดความต้านทานของวงจรต่อกระแสไฟฟ้าเมื่อมีแรงดันไฟฟ้าเชื่อมต่อ

เครือข่ายขาเข้าของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งรวมถึงทั้ง

• ความต้านทานสถิตและ

• ความต้านทานพลวัต

ความต้านทานไฟฟ้ามักจะรู้จักกันในนามความต้านทานเหนี่ยวนำมากกว่าความต้านทานสถิต

เครือข่ายโหลดคือส่วนประกอบของเครือข่ายไฟฟ้าที่ใช้พลังงานไฟฟ้า ในขณะที่เครือข่ายการส่งผ่านคือส่วนที่ส่งผ่านพลังงาน ความต้านทานขาออกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าและความต้านทานขาเข้าของเครือข่ายโหลดควบคุมว่าพลังงานถูกขนส่งจากแหล่งกำเนิดไปยังเครือข่ายโหลดอย่างไร

ความต้านทานไฟฟ้ามักใช้ในการประเมินประสิทธิภาพไฟฟ้าของเครือข่าย ซึ่งปกติคืออัตราส่วนของพลังงานที่ใช้ได้กับพลังงานที่ผลิตได้ โดยต้องแบ่งเครือข่ายออกเป็นส่วนๆ และหาความต้านทานขาเข้าและขาออกระหว่างส่วนเหล่านั้น

ประสิทธิภาพถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของความต้านทานขาเข้าต่อความต้านทานรวม ซึ่งคือผลรวมของความต้านทานขาเข้าและขาออก

สำหรับวงจร AC ส่วนความต้านทานเหนี่ยวนำของความต้านทานไฟฟ้ามักจะทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานจำนวนมาก เนื่องจากการสูญเสียนี้ กระแสไฟฟ้าในวงจรอาจไม่สอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้า

เนื่องจากพลังงานเป็นการผสมผสานของแรงดันและกระแส ดังนั้น พลังงานที่ส่งผ่านวงจรจะน้อยกว่าถ้าแรงดันและกระแสอยู่ในเฟสเดียวกัน

วงจร DC ไม่มีความต้านทานเหนี่ยวนำ ดังนั้นจึงไม่ได้รับผลกระทบจากมัน

ระบบการจัดเก็บข้อมูล

DAQ หมายถึงวิธีการสุ่มสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งมักใช้วัดสภาพทางกายภาพ

• เซ็นเซอร์

• วงจรปรับสภาพสัญญาณ และ

• แอนะล็อก-ทู-ดิจิตอล แปลงลักษณะทางกายภาพเป็นสัญญาณแอนะล็อก

เป็นส่วนประกอบสามส่วน

วงจรปรับสภาพสัญญาณเปลี่ยนสัญญาณเป็นค่าดิจิตอลที่สามารถแปลงได้ ค่าดิจิตอลเหล่านี้ถูกแปลงผ่านแอนะล็อก-ทู-ดิจิตอล คอนเวอร์เตอร์ ดิจิตอล ลอ็กเกอร์เป็นชื่อที่พบบ่อยที่สุดสำหรับระบบ DAQ แบบสแตนด์อโลน

เครื่องบันทึกข้อมูลที่มีความต้านทานขาเข้าต่ำมักมีความต้านทานขาเข้าประมาณ 22kΩ ด้วยความต้านทานขาเข้าสูง จะต้องมีความต้านทานขาเข้าอย่างน้อย 100 MΩ ต้นทุนต่อหน่วย

เครื่องบันทึกข้อมูลประเภทนี้ยังมีแอนะล็อก-ทู-ดิจิตอล คอนเวอร์เตอร์แบบประมาณค่าตามลำดับ ควรรวมถึงแปดช่องทางเดี่ยวที่มี A/D แยกจากกันบนแรงดันไฟฟ้าขาเข้า 1V, 2V, 5V, และ 10V

ชันต์ไฟฟ้า

ชันต์ไฟฟ้าคืออุปกรณ์ที่ใช้เส้นทางความต้านทานต่ำในการนำไฟฟ้าผ่านจุดของวงจร

แอมมิเตอร์สามารถวัดกระแสที่ใหญ่เกินกว่าที่จะวัดได้โดยตรงโดยใช้ชันต์แอมมิเตอร์ที่หลากหลาย

ความต้านทานที่ทราบแน่นอนชนิดนี้มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับกระแสวงจรโหลด เพื่อให้ผ่านได้ ชันต์ถูกต่อแบบอนุกรมกับมัน

แรงดันตก (VD) ที่ชันต์สามารถวัดได้โดยต่อโวลต์มิเตอร์ที่ปลายใดปลายหนึ่งของชันต์ ความต้านทานของชันต์และแรงดันตกนี้สามารถคำนวณได้

แรงดันตกที่กระแสสูงสุดของชันต์ ซึ่งต้องลดลงหลังจากอุปกรณ์ทำงานครบเวลาที่กำหนด เป็นค่าที่ทำให้ชันต์แตกต่างกันและมักจะเป็น 50 mV, 75 mV หรือ 100 mV

ชันต์มักมีการลดระดับสำหรับการใช้งานต่อเนื่องเป็นนาที ความต้านทานของชันต์อาจแตกต่างจากข้อมูลจำเพาะ และจากอุณหภูมิและการเคลื่อนที่ทางความร้อน ที่ 80 °C (176 °F) ชันต์มักเริ่มมีการเคลื่อนที่ทางความร้อนและเสียหายอย่างไม่สามารถแก้ไขได้

การคำนวณ

สูตรมาตรฐานในการกำหนดกระแสในวงจรคือ

I = V/R

เมื่อ

V – แรงดันไฟฟ้า (V)

I – กระแส (แอมป์) และ

R – ความต้านทาน (Ω)

ในชันต์ ความต้านทานเท่ากับความต้านทานที่ระบุไว้ของอุปกรณ์ และแรงดันเท