Pagsukat ng Kasalukuyan Gamit ang Mga Sistemang Voltage DAQ

Ang kasalukuyan ay madalas na sinusukat nang direkta gamit ang data acquisition (DAQ) device.

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

Ito ay maaaring gawin gamit ang electrical shunt, ngunit kailangan ng isang sistema na may mataas na input impedance. Kailangan din ng mga kalkulasyon gamit ang nakatakdang formulas upang matukoy ang pinakamagandang shunt na gagamitin.

Input Impedance

Ang electrical impedance ay isang sukat ng resistensiya ng circuit sa kasalukuyan kapag konektado ang voltaje dito.

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

• Static & 

• Dynamic opposition.

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

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

Ang impedance ay madalas na ginagamit upang asesahin ang electrical efficiency ng isang network, na karaniwan ang ratio ng usable power output na kadalasan nangangailangan ng pag-segment ng network at pagtukoy ng parehong input at output impedance sa pagitan ng mga segment.

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

Para sa AC circuits, ang reactance component ng impedance ay madalas na nagdudulot ng malaking power losses. Dahil sa mga pagkawala, ang kasalukuyan ng circuit ay maaaring out of phase sa kanyang voltaje.

Dahil ang power ay isang kombinasyon ng voltaje at kasalukuyan, ang power na inililipad sa circuit ay mas kaunti kaysa kung ang voltaje ay in phase.

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

Data Acquisition Systems

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

• Sensors,

• Signal conditioning circuitry, at

• An analog-to-convert physical characteristics into an analog signal

ay kabilang sa tatlong komponente.

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

Ang mga low input impedance data recorders ay normal na may input impedance na humigit-kumulang 22kΩ. Sa high input impedance, dapat itong 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 rin 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 masukat nang direktang gamit ang isa sa maraming posibleng ammeter shunts.

Ang uri ng accurately known resistance na ito ay relatibong minimal kumpara sa load circuit current. Upang lumipad dito, ang shunt ay ikokonekta sa series nito.

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 dapat derate pagkatapos ng device na mag-operate sa isang pre-determined period of time, ay ang halaga na nagbibigay-diin sa isang shunt at kadalasang 50 mV, 75 mV, o 100 mV.

Ang mga shunt ay madalas na may de-rating para sa minuto ng continuous usage. Ang resistance ng isang shunt ay maaaring lumayo sa kanyang specifications pati na rin sa kanyang temperature at thermal drift. Sa 80 °C (176 °F), ang mga shunt ay madalas na nagsisimula na mag-undergo ng thermal drift at nakakaranas ng irreparable damage.

Calculations

Ang standard 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 siguraduhin na ang voltage drop ay mananatiling sa loob ng tiyak na range ay ang pinaka mahalagang hakbang sa proseso na ito. Ang sapat na signal-to-noise ratio kadalasang nangangailangan ng minimum loss ng ilang volts.