AC電力測定メーターとは何ですか？

私たちの日常生活では、電化製品、ガジェット、デバイス、機械などに電力を供給するなど、さまざまな目的で電気エネルギーを消費しています。したがって、通常はエネルギーメーターによって行われる電気料金を生成するために消費される電力量を測定することが不可欠です。一般に、AC電力はさまざまな手法を使用して測定されます。この記事では、AC電力測定メーターを使用して説明します。 PICマイクロコントローラー 。

AC電力測定とは何ですか？

電力はAC電源またはDC電源にすることができ、電力量計は電力の測定に使用されます。エネルギーメーターにはさまざまな種類があり、デジタルエネルギーメーター、電子エネルギーメーター、 電力計 、三相エネルギーメーター、単相エネルギーメーター、AC電力測定メーターなど。

AC電力は、負荷両端のRMS電圧値、負荷両端のRMS電流、および負荷の力率の積で与えられます。これは、次の式に示すように表すことができます。

現在、AC電力測定は、電圧の測定、電流の測定、および力率の測定として定義できます。したがって、PICマイクロコントローラを使用して消費電力を測定するには、PICマイクロコントローラを使用して電圧を測定し、PICマイクロコントローラを使用して電流を測定することが不可欠です。 力率を測定する PICマイクロコントローラーを使用します。

PICマイクロコントローラーを使用したAC電圧測定

マイクロコントローラは通常、5V以下の定格電圧で動作するように動作および製造されています。そのため、マイクロコントローラに一時的または永続的な損傷を与える可能性のある高い入力電圧をマイクロコントローラに与えることによって、230Vを超えるAC電圧を直接測定することはできません。

PICマイクロコントローラーを使用したAC電圧測定

したがって、マイクロコントローラを使用して電圧を測定するには、230V付近の高いAC電圧を5Vに下げる必要があります。 PICマイクロコントローラを使用したAC電圧測定は、 差動アンプ または計器用変成器。差動増幅器または計器用変成器を使用して電圧を降圧し、アナログ-デジタル変換器または整流器を使用して、電圧の読み取り値をLCDディスプレイに表示します。

PICマイクロコントローラーを使用したAC電流測定

PICマイクロコントローラーを使用したAC電流測定

PICマイクロコントローラは、差動増幅器、シャント抵抗、およびの助けを借りてAC電流を測定するために使用できます。 アナログ-デジタルコンバーター 。マイクロコントローラは電流を直接読み取ることができないため、シャント抵抗は電流を電圧に変換するためのトランスデューサとして使用されます。したがって、シャント抵抗の両端の電圧は、PICマイクロコントローラーを使用して測定できます。PICマイクロコントローラーは、オームの法則を使用して再び電流に変換されます。したがって、測定されたAC電流がLCDディスプレイに表示されます。

PICマイクロコントローラーを使用した力率測定

インダクタとコンデンサは力率の遅れと進みを引き起こし、電流は電圧をある角度だけ遅らせ、電流は電圧をある角度だけ進みます。したがって、力率は、電流と電圧の間の角度の余弦として定義でき、次のように与えられます。

PICマイクロコントローラーを使用して力率を測定するには、電圧と電流の時間差を、マイクロコントローラーの外部割り込みピンを使用したゼロ交差検出を使用して決定します。割り込みは、電圧波形のゼロ交差が検出され、マイクロコントローラの内部タイマーが時間の測定に使用されるたびに生成されます。同様に、現在の波形割り込みが生成されるたびに、タイマーはカウントを停止し、時間差が計算されます。

このプロセスは数回（たとえば20から30）繰り返され、より良い結果を得るために平均値が取られます。したがって、時間差は、電圧と電流の間の位相角の差を決定するために使用されます。したがって、力率はPICマイクロコントローラを使用して計算できます。

ここで、上記の電力方程式に電圧、電流、力率の値を代入することにより、AC電力を測定できます。力率測定に使用するメーターは、力率計と呼ぶことができます。

PICマイクロコントローラーを使用してRFを介して伝達される太陽エネルギー測定システム

PICマイクロコントローラーを使用してRFで伝送される太陽エネルギー測定システム

このプロジェクトの主な目的は 太陽エネルギー測定 複数のセンサーデータ収集を使用します。このプロジェクトでは、太陽光に応じて方向を変えるソーラーパネルを利用しています。光の強さ、温度、電圧、電流などのソーラーパネルのパラメータが監視され、RFを使用してPCに送信されます。

PICマイクロコントローラーを使用してRFを介して伝達される太陽エネルギー測定システムプロジェクトのブロック図

上図に示すプロジェクトブロック図は、ソーラーパネルを含むさまざまなブロックで構成されています。 温度センサー、 光センサー、電圧センサー、 電流センサー PICマイクロコントローラーとのインターフェース。センサーは、温度、光、電圧、電流の測定に使用され、RFを使用してPCに送信され、同じデータがLCDディスプレイに表示されます。

PICマイクロコントローラーを使用してRFを介して伝達される太陽エネルギー測定システムブロック図

電源ブロック、RFトランシーバー、PC、max232、 555時間 、ブザーブロックは上のブロック図のように接続されています。太陽エネルギーの測定は、エネルギー生成に影響を与える温度や光の強度などの要因を測定することで実現できます。

力率計、デジタルエネルギーメーター、電子エネルギーメーター、三相電力測定など、さまざまな種類のメーターがあります。 エネルギーメーターの読み インターネットを介して、GSMインターフェースを備えたプリペイドエネルギーメーター、電気負荷調査用のプログラム可能なエネルギーメーター。

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