Oltinli DAQ tizimlari yordamida oqimni oʻlchash

Akmal odatda, elektr kuchini ma'lumotlar jamlash (DAQ) qurilmasi yordamida to'g'ridan-to'g'ri o'lchanadi.

    Boshqacha qilib aytganda, voltajni o'lchovchi DAQ qurilmalar foydalanuvchiga ko'ra aniqroq bo'lishi mumkin.Bu usul uchun, signali o'qish uchun voltaj DAQ qurilmasi elektr kuchini voltajga aylantirish talab etadi.

Bu ishni elektr shunti yordamida amalga oshirish mumkin, lekin bu juda yuqori kirish impedansiga ega bo'lgan tizim talab etiladi. Optimal shunt tanlash uchun ma'lum formulalarni ishlatgan hisob-kitoblar ham talab etiladi.

Kirish impedansiya

Elektr impedansiya, agar voltaj ulangan bo'lsa, elektr tarmog'ining elektr kuchiga qarshi kurashini o'lchovchi qiymatdir.

Manba tarmog'ining kirish impedansiyasi tarmog'i, statik va dinamik qarama-qarshilikni ham o'z ichiga oladi.

• Statik & 

• Dinamik qarama-qarshilik.

Elektr qarama-qarshilik statik qarama-qarshilikdan ko'ra reaktivlik sifatida ko'proq tan olinadi.

Yuk tarmog'i elektr energiyasidan foydalanadigan elektr tarmoqning qismidir, o'rniga, uzatish tarmogi quvvatni uzatadigan qismidir. Manba tarmog'idan yuk tarmog'iga quvvat uzatish usuli manba tarmog'ining chiqish impedansiyasi va yuk tarmog'ining kirish impedansiyasiga bog'liq.

Impedansiya tarmoqning elektr samaradorligini baholash uchun ko'pincha ishlatiladi, bu samaradorlik adatda foydali quvvat chiqishi va umuman olingan quvvat nisbatidir, bu esa tarmogni segmentlarga bo'lish va har bir segment orasidagi kirish va chiqish impedansiyasini aniqlash talab etiladi.

Samaradorlik, kirish impedansiyasining umumiy impedansiyaga nisbatan aniqlanadi, ya'ni kirish va chiqish impedansiyalarning yig'indisi.

Alternativ toki kuchlanishning reaktiv komponenti tez-tez katta energiya yo'qotishlarga olib kelaydi. Bu yo'qotishlar sababli, shema toki va uning voltajiga mos kelmaydi.

Energiya voltaj va tok kombinatsiyasidan iborat bo'lgani uchun, shemada yetkaziladigan energiya, voltaj va tok mos kelganda bo'lganidan kam bo'ladi.

DC shemalarda reaktiv kuchlanish mavjud emas, shuning uchun ular bu yo'qotishlardan samarali bo'lmaydi.

Ma'lumotlar olish tizimlari

DAQ elektrik signallarini namoyonlash usuliga taalluq qiladi, bu signallar ko'pincha fizik holatlarni o'lchash uchun ishlatiladi.

• Sensorlar,

• Signallarni sozlash shemalari, va

• Analog sinalga aylantirish fizik xususiyatlarni analog signalga aylantirish

bu uch komponentdan biridir.

Signallarni sozlash shemalari signallarni digital qiymatlarga aylantiradi, bu qiymatlar keyin analog-digital aylantiruvchi orqali aylantiriladi. Ma'lumotlarni yozib olish tizimlari eng mashhur nomi DAQ tizimlari uchun.

Kirish kuchlanishi past ma'lumotlarni yozib olish rejissorlari adolatda 22kΩ kirish kuchlanishiga ega. Kirish kuchlanishi yuqori bo'lganda, u 100 M minimal kirish kuchlanishiga ega bo'lishi kerak, bitta birlik narxi.

Bu turdagi ma'lumotlarni yozib olish rejissorlari ham analog-digital (tartibli yaqinlashuv) aylantiruvchiga ega. U 1V, 2V, 5V va 10V voltaj kirishlari bilan mustaqil A/D ga ega sakkizta singl ended kanalni ham o'z ichiga olishi kerak.

Elektrik shunt

Elektrik shunt quyoshqon yol orqali elektroni shemaning nuqtasiga o'tkazadigan asbobdir.

Ammetri katta elektr toki oʻlchash uchun bir nechta mumkin boʻlgan ammetr shuntlardan foydalanishi mumkin.

Bu turdagi aniq ma'lum qarshilik, yuk tarmog'ining tokiga nisbatan nisbiy ravishda kam. Shunt ushbu tok orqali o'tkazilishi uchun seriyaning bilan ulanadi.

Shuntning uchlariga voltmetrni ulaganda, shuntning uchlarida tegish (VD) oʻlchanadi. Shuntning qarshiliqlari va bu tegish hisoblanishi mumkin.

Shuntning maksimal tokidagi tegish, qurilma belgilangan muddat ishladikdan so'ng derate etilishi kerak. Bu qiymat shuntlarni farqlaydi va ko'pincha 50 mV, 75 mV yoki 100 mV bo'ladi.

Shuntlar ko'pincha davomiylig'ini minutlarga deratega ega. Shuntning qarshiliqlari uning xususiyatlardan, haroratidan va issiqlik siljishidan farq qilishi mumkin. 80 °C (176 °F) da shuntlar ko'pincha issiqlik siljishiga olib keling va javob berishga erkin dam olishadi.

Hisob-kitoblar

Tarmoqdagi tokni aniqlash uchun standart formulasi quyidagicha:

I = V/R

Bu yerda,

V – Tegish (V)

I – Tok (Amper) va

R – Qarshilik (Ω)

Shunt-da qarshilik qurilma reytingi qarshiligiga teng bo'lib, shuntning kuchlanish farqi o'limmetr Vin+ va Vin- kirish terminal orasidagi kuchlanish farqiga teng.

Bu jarayonda kuchlanish pasayishini aniq chegaralarda saqlash eng muhim qadam. Yetarli signal/shum nisbati uchun kamida bir necha voltlik minimal yoyilish talab etiladi.

Agar oqim manbai zamin terminalidan alohida bo'lsa, Vin- va zamin terminal orasiga 1kΩ qarshilik ulangan holda shum kamaytirilishi mumkin.

Oqim manbasi maksimal reyting chiqish kuchlanishi pasayish tomonidan o'tib ketishi mumkin emas, lekin umumiy holda bu juda katta bo'lishi kerak emas.

Kuchlanish pasayishi qarshilikni issiq bo'lishidan va qarshilikdagi ko'rsatkichli o'zgarishdan saqlash uchun minimal bo'lishi kerak.

Kuchlanish kirish qurilmasi yordamida 4–20 mA kirishni o'lchov

Faqat kuchlanish asosidagi qurilmalar orqali 4 dan 20 mA gacha o'lchov olish oson va arzon.

Ko'plab A/D panelalar 4 dan 20 mA signallarni to'g'ridan-to'g'ri qabul qila olmaydi. Bu muammo daqiqalarda hal qilinishi mumkin. 4–20 mA ni kuchlanishga aylantirish uchun qarshilik qiymatini aniqlang.

Ma'lumotlar olish tizimlari va analog o'lchov qurilmalari uchun eng ko'p ishlatiladigan qarshilik qiymati 250Ω, bu 4 dan 20 mA oqimida 1 dan 5 VDC signali yaratadi.

Quyidagi misolda 0 dan 5 VDC gacha bo'lgan har qanday kuchlanish kirish uchun to'g'ri qarshilik tanlash usuli ko'rsatilgan.

Misollar-1: 4 dan 20 mA oqimini 0 dan 2 VDC kirish orqali o'lchashni taqqoslaymiz.

Ohm qonunidan,

R=2V/0.020A = 100Ω

• 100 om rezistor 20 mA jarayonida 2 voltni pasaytirishi mumkin.

• 100 om rezistor 4 mA jarayonida 0.4 volt pasaytirishi mumkin.

Shuningdek, 4 to 20 mA 100 om rezistorda 0.4 volt pasayish hosil bo'ladi.

Yana bir muhim narsa - rezistorning toleransiya 1% yoki undan kam, afzalroq 0.1%, chunki bu shu darajada volt pasayishining noto'g'riligini ta'minlaydi.

Vaqt (yoki) harorat bilan o'zgaruvchi rezistor noto'g'ri natijaga olib kelishi mumkin, chunki bu aniqlikka ta'sir qilishi mumkin.

Rezistor qiymati orasidagi farqlarni kompensatsiya qilish uchun, o'qishlarni tekshirib chiqish va dasturda zarur bo'lgan aniq sozlashlardan o'tish kerak.

Misolda-2: 100 omlik rezistor aslida 99.5Ω bo'lishi mumkin, shuning uchun chiqish voltasi 0.398 dan 1.99V gacha bo'lishi mumkin.

Soddalik bilan rezistorni ma'lumotlar olish tizimining volt kiritish terminaliga ulang, keyin ikki terminalni ulang.

Bu amal elektr toki rezistordan o'tkazilayotganda, ma'lumotlar olish tizimi tomonidan volt pasayishini o'lchaydi.

Agar elektr energiyasini transmitter yoki 2 ta tel sensorini ishga tushirish uchun foydalanilsa, elektr energiyasini yerdan ulash kerak.