O que é um medidor de energia CA e seu funcionamento

O que é um medidor de energia CA e seu funcionamento

Em nossa vida cotidiana, consumimos energia elétrica para vários fins, como alimentar aparelhos elétricos, aparelhos, aparelhos, máquinas e assim por diante. Portanto, é fundamental medir a quantidade de energia consumida para gerar contas de energia elétrica que normalmente são feitas por medidores de energia. Em geral, a energia CA é medida usando várias técnicas, aqui neste artigo vamos discutir o medidor de medição de energia CA usando Microcontrolador PIC .



O que é medição de energia AC?

A energia elétrica pode ser CA ou CC, o medidor de energia é usado para medir a potência. Existem vários tipos de medidores de energia, que são classificados como medidor digital de energia, medidor eletrônico de energia, wattímetro , medidor de energia trifásico, medidor de energia monofásico, medidor de energia CA e assim por diante.


A potência CA é fornecida pelo produto do valor da tensão RMS na carga, da corrente RMS na carga e do fator de potência da carga. Isso pode ser representado conforme mostrado na equação abaixo.





Alimentação AC

Agora, a medição de energia CA pode ser definida como a medição da tensão, medição da corrente e medição do fator de potência. Portanto, para medir o consumo de energia usando o microcontrolador PIC, é essencial medir a tensão usando o microcontrolador PIC, medir a corrente usando o microcontrolador PIC e medir fator de potência usando microcontrolador PIC.



Medição de tensão CA usando microcontrolador PIC

Os microcontroladores geralmente operam e são fabricados para trabalhar com classificações de voltagem menores ou iguais a 5V. Portanto, não é possível medir diretamente a tensão CA maior que 230 V atribuindo altas tensões de entrada aos microcontroladores, o que pode causar danos temporários ou permanentes aos microcontroladores.

Medição de tensão CA usando microcontrolador PIC

Medição de tensão CA usando microcontrolador PIC

Portanto, é necessário reduzir a alta tensão CA em torno de 230 V a 5 V para medir a tensão usando microcontroladores. A medição de tensão AC usando um microcontrolador PIC pode ser feita usando um amplificador de diferença ou transformador potencial. O amplificador de diferença ou transformador de potencial é usado para reduzir a tensão e, em seguida, usando um conversor ou retificador analógico para digital, a leitura da tensão é exibida no visor LCD.


Medição de corrente CA usando microcontrolador PIC

Medição de corrente CA usando microcontrolador PIC

Medição de corrente CA usando microcontrolador PIC

O microcontrolador PIC pode ser usado para medir a corrente AC com a ajuda do amplificador de diferença, resistor de shunt e conversor analógico para digital . Resistores de derivação são usados ​​como transdutores para converter corrente em voltagem, pois os microcontroladores diretamente não podem ler a corrente. Assim, a tensão através do resistor de shunt pode ser medida usando o microcontrolador PIC, que é novamente convertido em corrente usando a lei de Ohm. Portanto, a corrente CA medida é exibida no visor LCD.

Medição do fator de potência usando microcontrolador PIC

O indutor e o capacitor causam atraso e fator de potência principal, a corrente atrasa a tensão em algum ângulo e a corrente leva a tensão em algum ângulo, respectivamente. Assim, o fator de potência pode ser definido como o cosseno do ângulo entre a corrente e a tensão e é dado como

Fator de potência

Para medir o fator de potência usando um microcontrolador PIC, a diferença de tempo entre a tensão e a corrente é determinada usando detecção de cruzamento zero com a ajuda de um pino de interrupção externa do microcontrolador. A interrupção é gerada sempre que os cruzamentos de zero da forma de onda de tensão são detectados e o temporizador interno do microcontrolador é usado para medir o tempo. Da mesma forma, sempre que a interrupção da forma de onda atual é gerada, o cronômetro para de contar e, portanto, a diferença de tempo é calculada.

Este processo é repetido várias vezes (digamos de 20 a 30) e o valor médio é considerado para melhores resultados. Portanto, a diferença de tempo é usada para determinar a diferença do ângulo de fase entre a tensão e a corrente. Assim, o fator de potência pode ser calculado usando um microcontrolador PIC.

Agora, substituindo os valores de tensão, corrente e fator de potência na equação de potência acima, podemos medir a potência CA. O medidor usado para medir o fator de potência pode ser chamado de medidor do fator de potência.

Sistema de medição de energia solar transmitido por RF usando um microcontrolador PIC

Sistema de medição de energia solar transmitido por RF usando um microcontrolador PIC

Sistema de medição de energia solar transmitido por RF usando um microcontrolador PIC

O principal objetivo deste projeto é medição de energia solar usando múltiplas aquisições de dados do sensor. O projeto utiliza um painel solar que muda de direção de acordo com a luz solar. Os parâmetros do painel solar, como intensidade de luz, temperatura, voltagem e corrente, são monitorados e também enviados ao PC por RF.

Sistema de medição de energia solar transmitido por RF usando um microcontrolador PIC Diagrama de blocos do projeto

Sistema de medição de energia solar transmitido por RF usando um microcontrolador PIC Diagrama de blocos do projeto

O diagrama de blocos do projeto mostrado na figura acima consiste em vários blocos, incluindo painel solar, sensor de temperatura, sensor de luz, sensor de tensão e Sensor atual interface com o microcontrolador PIC. Os sensores são usados ​​para medir temperatura, luz, tensão e corrente e são enviados para o PC usando RF, os mesmos dados são exibidos no display LCD.

Sistema de medição de energia solar transmitido por RF usando um diagrama de blocos microcontrolador PIC

Sistema de medição de energia solar transmitido por RF usando um diagrama de blocos microcontrolador PIC

O bloco de fonte de alimentação, transceptor RF, PC, max232, 555 horas , e os blocos de campainha são conectados conforme mostrado no diagrama de blocos acima. A medição da energia solar pode ser obtida medindo fatores como temperatura e intensidade da luz que afetam a geração de energia.

Existem vários tipos de medidores que incluem medidor de fator de potência, medidor digital de energia, medidor eletrônico de energia, medição de potência trifásica, leitura do medidor de energia pela internet, medidor de energia pré-pago com interface GSM, medidor de energia programável para levantamento de carga elétrica.

Você está interessado em projetar projetos eletrônicos usando o microcontrolador PIC? Em seguida, poste suas dúvidas ou ideias na seção de comentários abaixo para obter ajuda técnica sobre soluções de projetos.