일상 생활에서 우리는 전기 제품, 가제트, 장치, 기계 등에 전원을 공급하는 것과 같은 다양한 목적으로 전기 에너지를 소비합니다. 따라서 일반적으로 에너지 미터에서 수행하는 전기 요금을 생성하기 위해 소비되는 전력량을 측정하는 것이 중요합니다. 일반적으로 AC 전력은 다양한 기술을 사용하여 측정됩니다.이 기사에서는 PIC 마이크로 컨트롤러 .
AC 전력 측정이란 무엇입니까?
전력은 AC 전원 또는 DC 전원이 될 수 있으며 에너지 미터는 전력 측정에 사용됩니다. 에너지 미터에는 디지털 에너지 미터, 전자 에너지 미터, 전력계 , 삼상 에너지 미터, 단상 에너지 미터, AC 전력 측정 미터 등.
AC 전력은 부하의 RMS 전압 값, 부하의 RMS 전류 및 부하의 역률의 곱으로 제공됩니다. 이것은 아래 방정식과 같이 나타낼 수 있습니다.
이제 AC 전력 측정은 전압 측정, 전류 측정 및 역률 측정으로 정의 할 수 있습니다. 따라서 PIC 마이크로 컨트롤러를 사용하여 전력 소비를 측정하려면 PIC 마이크로 컨트롤러를 사용하여 전압을 측정하고 PIC 마이크로 컨트롤러를 사용하여 전류를 측정하고 역률 측정 PIC 마이크로 컨트롤러를 사용합니다.
PIC 마이크로 컨트롤러를 사용한 AC 전압 측정
마이크로 컨트롤러는 일반적으로 5V 이하의 정격 전압에서 작동하도록 작동 및 제조되었습니다. 따라서 마이크로 컨트롤러에 일시적 또는 영구적 인 손상을 일으킬 수있는 높은 입력 전압을 마이크로 컨트롤러에 제공하여 230V보다 큰 AC 전압을 직접 측정하는 것은 불가능합니다.
PIC 마이크로 컨트롤러를 사용한 AC 전압 측정
따라서 마이크로 컨트롤러를 사용하여 전압을 측정하려면 230V에서 5V 정도의 높은 AC 전압을 강압해야합니다. PIC 마이크로 컨트롤러를 사용한 AC 전압 측정은 다음을 사용하여 수행 할 수 있습니다. 차이 증폭기 또는 잠재적 변압기. 차동 증폭기 또는 전위 변압기를 사용하여 전압을 강압 한 다음 아날로그-디지털 변환기 또는 정류기를 사용하여 전압 판독 값이 LCD 디스플레이에 표시됩니다.
PIC 마이크로 컨트롤러를 사용한 AC 전류 측정
PIC 마이크로 컨트롤러를 사용한 AC 전류 측정
PIC 마이크로 컨트롤러는 차동 증폭기, 션트 저항 및 아날로그-디지털 변환기 . 션트 저항기는 마이크로 컨트롤러가 전류를 직접 읽을 수 없기 때문에 전류를 전압으로 변환하기위한 변환기로 사용됩니다. 따라서 션트 저항기 양단의 전압은 PIC 마이크로 컨트롤러를 사용하여 측정 할 수 있으며 이는 다시 옴의 법칙을 사용하여 전류로 변환됩니다. 따라서 측정 된 AC 전류가 LCD 디스플레이에 표시됩니다.
PIC 마이크로 컨트롤러를 사용한 역률 측정
인덕터 및 커패시터는 지연 및 선행 역률을 유발하고 전류는 전압을 일정 각도만큼 지연시키고 전류는 전압을 각각 일정 각도만큼 유도합니다. 따라서 역률은 전류와 전압 사이 각도의 코사인으로 정의 할 수 있으며 다음과 같이 주어집니다.
PIC 마이크로 컨트롤러를 사용하여 역률을 측정하려면 마이크로 컨트롤러 외부 인터럽트 핀을 사용하여 제로 크로싱 감지를 사용하여 전압과 전류 간의 시간 차이를 결정합니다. 인터럽트는 전압 파형의 제로 크로싱이 감지되고 마이크로 컨트롤러의 내부 타이머가 시간 측정에 사용될 때마다 생성됩니다. 마찬가지로 현재 파형 인터럽트가 생성 될 때마다 타이머가 계산을 중지하므로 시간 차이가 계산됩니다.
이 프로세스는 여러 번 (예 : 20-30) 반복되며 더 나은 결과를 위해 평균 값이 사용됩니다. 따라서 시간 차이는 전압과 전류 사이의 위상 각 차이를 결정하는 데 사용됩니다. 따라서 PIC 마이크로 컨트롤러를 사용하여 역률을 계산할 수 있습니다.
이제 위의 전력 방정식에서 전압, 전류, 역률 값을 대입하여 AC 전력을 측정 할 수 있습니다. 역률 측정에 사용되는 미터는 역률 미터라고 할 수 있습니다.
PIC 마이크로 컨트롤러를 사용하여 RF를 통해 전달되는 태양 에너지 측정 시스템
PIC 마이크로 컨트롤러를 사용하여 RF를 통해 전달되는 태양 에너지 측정 시스템
이 프로젝트의 주요 목표는 태양 에너지 측정 여러 센서 데이터 수집을 사용합니다. 이 프로젝트는 햇빛에 따라 방향을 바꾸는 태양 전지판을 사용합니다. 빛의 강도, 온도, 전압 및 전류와 같은 태양 광 패널 매개 변수가 모니터링되고 RF를 사용하여 PC로 전송됩니다.
PIC 마이크로 컨트롤러를 사용하여 RF를 통해 전달되는 태양 에너지 측정 시스템 프로젝트 블록 다이어그램
위 그림에 표시된 프로젝트 블록 다이어그램은 태양 광 패널, 온도 센서, 광 센서, 전압 센서 및 전류 센서 PIC 마이크로 컨트롤러와 인터페이스됩니다. 센서는 온도, 빛, 전압 및 전류를 측정하는 데 사용되며 RF를 사용하여 PC로 전송되며 동일한 데이터가 LCD 디스플레이에 표시됩니다.
PIC 마이크로 컨트롤러를 사용하여 RF를 통해 전달되는 태양 에너지 측정 시스템 블록 다이어그램
전원 공급 장치 블록, RF 트랜시버, PC, max232, 555 시간 , 부저 블록은 위의 블록 다이어그램과 같이 연결됩니다. 태양 에너지 측정은 에너지 생성에 영향을 미치는 온도 및 광 강도와 같은 요소를 측정하여 달성 할 수 있습니다.
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