አርዱዲኖን በመጠቀም የ AC ኃይልን መለካት እንዴት እንደሚቻል - 4 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:33

ሠላም ለሁሉም! ይህ ሦስተኛው አስተማሪዬ ነው ፣ መረጃ ሰጭ ሆኖ እንዲያገኙት ተስፋ ያድርጉ:-) ይህ አርዱinoኖን በመጠቀም መሠረታዊ የኃይል መለኪያ መለኪያ እንዴት መሥራት እንደሚቻል ላይ አስተማሪ ይሆናል። ከመጀመራችን በፊት ልብ ሊሏቸው የሚገቡ ጥቂት ነገሮች አሉ-

1. ይህ ከ LINEAR ጭነቶች ጋር ብቻ ይሠራል (ለምሳሌ ፣ ተነሳሽነት ያላቸው ሞተሮች ፣ ትራንስፎርመሮች ፣ ሶሎኖይዶች)
2. ይህ ከላል-መስመር (ለምሳሌ CFL አምፖሎች ፣ የመቀየሪያ ሞድ የኃይል አቅርቦቶች ፣ ኤልኢዲዎች) ጋር አይሰራም
3. እኔ ከኤሌክትሪክ ኃይል (ማለትም 230 ቪ) ጋር ስሠራ የኤሌክትሪክ መሐንዲስ እና በጣም ብቁ ነኝ

ማስጠንቀቂያ! እርስዎ ካልሠለጠኑ ወይም ከዋናው voltage ልቴጅ ጋር በትክክል እንዴት እንደሚሠሩ የማያውቁ ከሆነ በዚያ በተማሪው ክፍል ውስጥ እንዳይቀጥሉ እመክርዎታለሁ እና የወረዳ ሥራዎችን የማረጋገጥ አስተማማኝ ዘዴን አሳያችኋለሁ።

ይህ በመስመራዊ ጭነቶች ውስጥ ፒኤፍ ለመለካት ችግር ይህ የሃርድዌር መፍትሄ ነው። በሌላ መመሪያ ውስጥ ለመሸፈን ያሰብኩትን መስመራዊ ያልሆኑ ሸክሞችን የመለካት ችሎታን ጨምሮ ይህ እንዲሁ በኮድ ብቻ ሊከናወን ይችላል።

ይህንን ለሚያነቡ ማንኛውም ጀማሪዎች ጥቅም ፣ የኃይል ሁኔታ የእውነተኛ ኃይል ጥምርታ ወደ ግልፅ ኃይል እና በአቅርቦት voltage ልቴጅ እና በአሁን መካከል ያለውን ደረጃ አንግል ኮሲን በማግኘት ሊሰላ ይችላል (ከ Google የተያያዘውን ምስል ይመልከቱ)። በኤሲ አፕሊኬሽኖች ውስጥ “ጉልህ ኃይል” (ቮልት-አምፔሬስ) የአሁኑን ብዜት በመጠቀም በቀላሉ ሊሰላ ስለሚችል ይህ አስፈላጊ ነው። ሆኖም እውነተኛውን ኃይል ወይም “እውነተኛ ኃይል” (ዋት) ግልፅ ኃይልን ለማግኘት በዋትስ ውስጥ እውነተኛ የኃይል መለኪያ ለማድረግ በሃይል ማባዛት አለበት። ይህ የሚመለከተው ጉልህ የሆነ የመነቃቂያ ወይም አቅም ያለው አካል (ለምሳሌ ሞተር) ላላቸው ሸክሞች ብቻ ነው። እንደ ኤሌክትሪክ ማሞቂያዎች ወይም አምፖል አምፖሎች ያሉ ንፁህ የመቋቋም ጭነቶች የ 1.0 (አንድነት) ኃይል አላቸው እና ስለዚህ እውነተኛ ኃይል እና ግልፅ ኃይል አንድ ናቸው።

ደረጃ 1 የወረዳ ንድፍ

በ voltage ልቴጅ እና አሁን ባለው ምልክት መካከል ያለውን የጊዜ ልዩነት በመለካት የኃይል አመላካች oscilloscope ን በመጠቀም ሊሰላ ይችላል። እነዚህ በአንድ ቦታ ላይ ናሙና እስከሆኑ ድረስ በማዕበሉ ውስጥ በማንኛውም ቦታ ሊለኩ ይችላሉ። በዚህ ሁኔታ በዜሮ ማቋረጫ ነጥቦች መካከል (ቮልቴጁ የኤክስ-ዘንግን በተሻገረበት ማዕበል ውስጥ) ነጥቦችን መለካት ምክንያታዊ ነበር።

በ Multisim ውስጥ የሚከተለውን ወረዳ ንድፍ አወጣሁ። የአሁኑ እና የቮልቴጅ ወደ ጭነቱ ንፁህ የ sinusoidal ሞገድ ቅርጾች እንደሆኑ ፣ የኃይል መለኪያው ሊለካ ይችላል። እያንዳንዱ የሞገድ ቅርፅ ወደ ዜሮ ማቋረጫ መፈለጊያ (አንዳንድ ጊዜ ሳይን ወደ ካሬ ሞገድ መለወጫ በመባል ይታወቃል) ይህም በቀላሉ ንፅፅር ቮልቴጁ 0 ቮ በሆነበት 741 ኦፕ-አምፕ ነው። የሲን ሞገድ በአሉታዊ ዑደት ውስጥ አሉታዊ የዲሲ ምት ይፈጠራል ፣ እና የኃጢአት ሞገድ አዎንታዊ በሚሆንበት ጊዜ አዎንታዊ የዲሲ ምት ይፈጠራል። ከዚያ ሁለቱ ካሬ ሞገዶች ብቸኛ የ OR (XOR) ሎጂክ በርን በመጠቀም ይወዳደራሉ ፣ ይህም አራት ማዕዘን ሞገዶች በማይደራረቡበት ጊዜ ፣ እና 0V ሲደራረቡ ብቻ አዎንታዊ ከፍተኛ የዲሲ ምት ያመነጫል። የ XOR በር ውፅዓት ዜሮ ነጥቡን ከሚያልፉበት ነጥብ በሁለቱ ሞገዶች መካከል ያለው የጊዜ ልዩነት (ዴልታ t) ነው። ይህ ልዩነት ምልክት በማይክሮ መቆጣጠሪያ ጊዜ ሊቀመጥ እና የሚከተለውን ስሌት በመጠቀም ወደ ኃይል ሁኔታ ሊቀየር ይችላል (የእርስዎ ሳይንሳዊ ካልኩሌተር በዲግሪዎች ሳይሆን በራዲያን መሆኑን ያረጋግጡ)

cos (phi) = f * dt * 360

የት:

cos (phi) - የኃይል ሁኔታ

ረ - የሚለካው አቅርቦት ድግግሞሽ

dt - ዴልታ ቲ ወይም በማዕበል መካከል ያለው የጊዜ ልዩነት

360 - በዲግሪዎች መልስ ለመስጠት የማያቋርጥ

በስዕሎቹ ውስጥ ለወረዳው ሶስት አስመስሎ የተሰራ የአ oscilloscope ዱካዎችን ያያሉ። ሁለቱ የግቤት ምልክቶች የአሁኑን እና ቮልቴጅን ወደ ጭነቱ ይወክላሉ። ጽንሰ -ሀሳቡን ለማቃለል ለሁለተኛው ምልክት የ 18 ዲግሪ ደረጃ ልዩነት ሰጥቻለሁ። ይህ PF በግምት 0.95 ይሰጣል።

ደረጃ 2 ፕሮቶታይፕንግ እና ሙከራ

ለሙከራዬ ግንባታ የወረዳውን ንድፍ በማይሸጥ የዳቦ ሰሌዳ ላይ አደርጋለሁ። ከ UA741CN datasheet እና CD4070CN የውሂብ ሉህ ሁለቱም አይሲ ከ 12-15 ቪዲሲ አቅርቦት ጠፍቷል ስለዚህ ሁለት ባቡር +12V ፣ 0V ፣ -12V ቮልት የኃይል አቅርቦትን ለመሥራት ሁለት ባትሪዎችን ተጠቅሜ አነቃቃለሁ።

ጭነት ማስመሰል

ባለሁለት ሰርጥ የምልክት ጄኔሬተር ወይም የተግባር ጀነሬተር በመጠቀም ጭነት ማስመሰል ይችላሉ። ይህንን ርካሽ እና ደስተኛ የቻይንኛ ሣጥን ተጠቅሜ ሁለት 50 Hz ሳይን ሞገዶችን በ 18 ዲግ ር ርቀት ለማምረት እና ምልክቶቹን ወደ ወረዳው ገቡ። በ oscilloscope ላይ የውጤት ሞገዶችን ማየት ይችላሉ። ከላይ ባሉት ሥዕሎች ውስጥ ሁለቱ ተደራራቢ ካሬ ሞገዶች (ከእያንዳንዱ ኦፕ-አምፕ የሚወጣ) ማየት ይችላሉ ፣ እና ሌሎቹ ሦስት ሥዕሎች የ XOR በርን ውጤት ያመለክታሉ። የውጤት ምት ስፋት እንዴት እየቀነሰ እንደሚሄድ ልብ ይበሉ የመጠን አንግል። ከላይ ያሉት ምሳሌዎች 90 ፣ 40 ፣ 0 ዲግሪዎች ያሳያሉ።

ደረጃ 3: የአርዲኖ ኮድ

ከላይ እንደተጠቀሰው ፣ ከመለኪያ ወረዳው የሚወጣው ውጤት በሁለቱ የግብዓት ምልክቶች (ማለትም የአሁኑ እና የቮልቴጅ ምልክት) መካከል ያለው የጊዜ ልዩነት ነው። የአሩዲኖ ኮድ የውጤት ምት (pulseIn) ን የመለኪያ ዑደቱን በናኖ ሰከንዶች ውስጥ ለመለካት እና ከላይ በተጠቀሰው የ PF ቀመር ውስጥ ይጠቀማል።

ኮዱ የሚጀምረው ኮዶችን (constants) በመለየት ነው ፣ በዋናነት ኮዱን የበለጠ የተደራጀ እና የሚነበብ ለማድረግ። በጣም አስፈላጊው ፣ ሲ ኮድ (አርዱዲኖ ኮድ) የሚሠራው በራዲያን ሳይሆን በራዲያን ነው ፣ ስለዚህ የአንግሎችን እና የፒኤፍ ኋላን ለማስላት ከራዲያን ወደ ዲግሪዎች መለወጥ ያስፈልጋል። አንድ ራዲያን በግምት ነው። 57.29577951 ዲግሪዎች። ቁጥር 360 እንዲሁ ተከማችቷል እና ናኖ ሰከንዶችን ወደ ተራ ሰከንዶች ለመለወጥ የማባዛት ምክንያት 1x10^-6። ድግግሞሽ እንዲሁ በጅማሬው ላይ ይገለጻል ፣ ከ 50Hz ሌላ ማንኛውንም የሚጠቀሙ ከሆነ ይህ በኮዱ መጀመሪያ ላይ መዘመኑን ያረጋግጡ።

በውስጠኛው “ባዶነት loop ()” ውስጥ ቀደም ሲል በተጠቀሰው የፒኤፍ ቀመር መሠረት አንግልውን እንዲያሰላው ለአርዱኢኖ ነግሬዋለሁ። በዚህ ኮድ የመጀመሪያ ድግግሞሽ ላይ ኮዱ ትክክለኛውን አንግል እና የኃይል ሁኔታ ይመልሳል ፣ ሆኖም ግን በእያንዳንዱ ትክክለኛ ውጤት መካከል አንዳንድ የተሳሳተ ዝቅተኛ እሴት እንዲሁ በተከታታይ ኮንሶል ውስጥ ይመለሳሉ። ይህ እያንዳንዱ ሌላ ንባብ ወይም እያንዳንዱ አራት መለኪያዎች መሆኑን አስተውያለሁ። በየአራት ተከታታይ ንባቦች ከፍተኛውን እሴት ለማከማቸት በ “ለ” loop ውስጥ “if” የሚለውን መግለጫ አስቀምጫለሁ። ይህንን የሚያደርገው ስሌቱን መጀመሪያ ዜሮ ከሆነው ‹አንግል_ማክስ› ጋር በማወዳደር እና ትልቅ ከሆነ አዲሱን እሴት በ ‹አንግል_ማክስ› ውስጥ ያከማቻል። ይህ ለፒኤፍ መለኪያ ተደግሟል። ይህንን በ “ለ” loop ውስጥ በማድረግ ትክክለኛው አንግል እና ፒኤፍ ሁል ጊዜ ይመለሳሉ ማለት ነው ፣ ግን የሚለካው አንግል ከተቀየረ (ከፍ ወይም ዝቅ) ፣ “ለ” ሲያበቃ “አንግል_ማክስ” ለሚቀጥለው ፈተና ወደ ዜሮ ሲመለስ ፣ መቼ ባዶ ባዶ () ይደግማል። በ Arduino ድርጣቢያ (https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Calibration) ላይ ይህ እንዴት እንደሚሠራ በጣም ጥሩ ምሳሌ አለ። ሁለተኛው “ከሆነ” ቀመር በሙከራ ላይ ያለው መሣሪያ ሲጠፋ የተሳሳተ ከፍተኛ ሲለካ ከ 360 ከፍ ያለ ማንኛውንም እሴት እንዳይመለስ ይከላከላል።

ደረጃ 4 የአሲድ ምርመራ

በኤሲ ዋና ቮልቴጅ እንዴት በደህና መስራት እንደሚችሉ ካላወቁ የሚከተሉትን አይሞክሩ። ለደህንነትዎ ጥርጣሬ ካለዎት ፣ የግብዓት ምልክቶቹን ከባለ ሁለት ሰርጥ ሞገድ ሞለተር ጋር ለማስመሰል ይሞክሩ።

በተከታዩ ጥያቄ ፣ የወረዳውን እና የናሙና/የመዳሰሻ ወረዳውን (የ.fzz ፋይል እና የ ከላይ ያለው ሞተር እኔ የተጠቀምኩትን የዴስክ አድናቂን ይወክላል ፣ እና የመቀየሪያ ሽቦው የቀጥታ መሪውን የጠቀለልኩትን የአሁኑን ትራንስፎርመር ይወክላል። +12 VDC ፣ 0 VDC (መሬት) እና -12 ቪዲሲ ለመስጠት የተደረደሩ ሁለት የ 12 ቮ ባትሪዎች ጥቅሎችን በመጠቀም 741 አይሲውን አበርክቻለሁ። ሲዲ4070 እንዲሁ ከአርዱዲኖ 5 ቪ የኃይል ባቡር በቀጥታ ሊሠራ ይችላል።

ጽንሰ -ሐሳቡ በእውነቱ እንደሚሰራ ለማረጋገጥ ወረዳው የተገነባው በአነስተኛ ዳቦ ሰሌዳ ላይ ነው። ከስዕሎቹ የወረዳውን ዝግጅት ማየት ይችላሉ። ጽንሰ -ሐሳቡን ለመፈተሽ የዴስክ አድናቂን እንደ ኢንደክቲቭ ሸክሜ አድርጌዋለሁ። በ 230 ቪ ዋና አቅርቦት እና ጭነቱ መካከል የእኔ የስሜት መሣሪያዎች ነው። የቮልቴጅ ሞገድ ቅርጹን ናሙና እንዲወስድ ለማድረግ 230 ቮን በቀጥታ ወደ 5 ቮ የሚቀይር አንድ ደረጃ ታች ትራንስፎርመር አለኝ። በቀጥታ ስርጭት መሪ ዙሪያ ተጣብቆ የወራሪ ያልሆነ የአሁኑ ትራንስፎርመር የአሁኑን ሞገድ ቅርፅ (የአሉሚኒየም የለበሰ ተከላካይ ቀኝ) ናሙና ለማድረግ ያገለግል ነበር። ዜሮ መሻገሪያውን ለመለየት ለኦፕ-አምፖሉ ሞገድ ቅርፅ የአሁኑን ወይም የቮልቴጅ መጠኑን የግድ ማወቅ እንደማያስፈልግዎት ልብ ይበሉ። ከላይ ያሉት ሥዕሎች የደጋፊውን ትክክለኛ የአሁኑን እና የቮልቴጅ ሞገዶችን ፣ እና የ 0.41 ፒኤፍ እና የ 65 ዲግሪ ማእዘን የሚዘግብበትን አርዱinoኖ ተከታታይ ኮንሶል ያሳያሉ።

እውነተኛ የኃይል ልኬቶችን ለማድረግ ይህ የሥራው ርዕሰ መምህር በቤት ውስጥ በተሠራ የኃይል መቆጣጠሪያ ውስጥ ሊካተት ይችላል። ብቃት ያለውዎ ከሆነ የተለያዩ ኢንዳክቲቭ እና ተከላካይ ሸክሞችን ለመከታተል እና የኃይል አቅማቸውን ለመወሰን መሞከር ይችላሉ። እና እዚያ አለ! የኃይል ሁኔታን ለመለካት በጣም ቀላል ዘዴ።