Đồng hồ số đo công suất điện năng một pha bằng vi xử lý

MỤC LỤC

Đo công suất tác dụng

Để đo công suất tác dụng một pha, ta mắcWattmet tác dụng một phần tử. Cấu tạo: Wattmet tác dụng một phần tử được làm từ cơ cấu đo điện động. Cuộn tĩnh của cơ cấu được mắc nối tiếp với phụ tải nên được gọi là cuộn dòng của wattmet.

Cuộn động của cơ cấu được mắc nối tiếp với một điện trở phụ và được đấu song song với phụ tải nên còn được gọi là cuộn điện áp. Giả sử tải mang tính điện cảm, dòng điện chậm pha sau điện áp một góc . Trên wattmet bao giờ cũng có các ký hiệu * đánh dấu các đầu cuộn dây tĩnh và động gọi là đầu phát.

Khi mắc mạch phải nối cácđầu có ký hiệu * với nhau, nếu đấu sai wattmet sẽ quay ngược. - Để xác định được công suất mà wattmet chỉ, phải tính được hằng số wattmet CP=UdmIdm. Trong đó: Uđm, Iđm là điện áp và dòng điện lớn nhất ứng với thang đo này m là số vạch lớn nhất trên thang đo.

- Trong trường hợp tải có điện áp cao và dòng điện lớn, phải phối hợp biến áp và biến dòng với wattmet để đo công suất cho tải (hình 2.5).Cuộn điện áp của wattmet mắc cở hai đầu thứ cấp của biến áp, một đầu của cuộn thứ cấp và vỏ của biến áp được nối với.

Hình 2. 6 Watmet tác dụng 1 phần tử
Hình 2. 6 Watmet tác dụng 1 phần tử

Đo công suất tác dụng

Công suất phản kháng Q là một khái niệm trong ngành kĩ thuật điện, dùng để chỉ phần công suất điện được chuyển ngược về nguồn cung cấp năng lượng trong mỗi chu kỳ do sự tích lũy năng lượng trong các thành phần cảm kháng và dung kháng, được tạo ra bởi sự lệch pha giữa hiệu điện thế u(t) và dòng điện i(t).

THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

  • Khối vi xử lý
    • Khối tương tự

      Với kiểu kiến trúc này cho phép các lệnh thực thi trong một chu kỳ xung nhịp, vì thế tốc độ xử lý dữ liệu có thể đạt 16 triệu lệnh trên giây ở tần số 16MHz. Toàn bộ 32 thanh ghi này đều được nối trực tiếp với bộ xử lý số học logic ALU (Arithmetic Logic Unit), cho phép truy nhập vào 2 thanh ghi độc lập trong một chu kỳ xung nhịp. PORT A (từ chân 33 đến chân 40): Là 1 cổng 8 bít, chức năng của cổng này ngoài vào ra thông thường, còn được tích hợp sẵn bộ chuyển đổi ADC bên trong phục vụ mục đích chuyển đổi tương tự sang số.

      Chân Chức năng của các chân PC7 TOSC2(chân 2 tạo dao động cho timer) PC6 TOSC1(chân 1 tạo dao động cho timer) PC5 TDI (JTAG test dữ liệu vào). - Tính các giá trị công suất tiêu thụ, công suất phản kháng, công suất biểu kiến, giá trị hiệu dụng của dòng điện, điện áp, lấy mẫu dạng sóng, với độ chính xác nhỏ hơn 0.1%. Cung cấp nguồn điện dạng số cho các mạch số trong ADE7753 điện áp cần được duy trì 5V± 5%, chân này cần được tách riêng với chân DGND bằng tụ gốm 10 μFF mắc.

      Cung cấp nguồn điện tương tự cho các mạch số trong ADE7753 điện áp cần được duy trì 5V± 5% chân này cần được tách riêng với chân DGND bằng tụ gốm 10 μFF mắc. Kênh này được thiết kế để sử dụng với bộ vi phân biến đổi dòng như là cuộn Rogowski, hay các cảm biến dòng điện khác như điện trở Shunt hoặc các máy biến dòng (CT). Chân này cung cấp chân đất chuẩn cho các mạch tương tự trong ADE7753 tương tự trong các ADC và các thiết bị chuẩn.

      Chân này cung cấp chân đất chuẩn cho các mạch kỹ thuật số trong ADE7753 cũng như trong các bộ nhân, các bộ lọc và bộ chuyển đổi từ số sang tần số. 13 SAG Logic rãnh mở đầu ra này được tích cực thấp khi không có điểm về không được phát hiện hoặc điện áp ngưỡng thấp (Channel 2) vượt qua cho một thời hạn quy định. SCLK có một đầu vào là bộ khởi động Schmitt để sử dụng với một nguồn xung clock mà có sườn xung xuống ví dụ như là đầu ra của bộ ghép sợi quang.

      Đầu ra logic này thường ở trong trạng thái trở kháng cao, trừ khi nó phải truyền dữ liệu trên các bus dữ liệu nối tiếp. - Đầu vào máy biến áp cũng là nguồn điện lưới 220V qua máy biến áp điện áp xuống ±6V xoay chiều, sử dụng tiếp bộ lọc. - Khối nguồn là những khối quan trọng của trong một hệ thống đo lường, nó có nhiệm vụ cung cấp nguồn điện cho toàn mạch điện.

      - Trong mạch dùng điện áp 5v, vì vậy từ điện áp lưới 220v xoay chiều chúng em đã sử dụng một máy biến áp xuống 12v xoay chiều, sau đó qua chỉnh lưu cầu để được nguồn điện một chiều, để có được điện áp 5v một chiều ta dùng tiếp con IC ổn áp7805 để có điện áp +5v. Mạch chuyển USB UART CP2102 sử dụng chip CP2102 của hãng SILICON LABS được dùng để chuyển giao tiếp từ USB sang UART TTL và ngược lại.  TXD: chân truyền dữ liệu UART, dùng kết nối đến chân Rx của các module khác, không kết nối trực tiếp đến mức của RS232.

       RXD: chân nhận dữ liệu UART, dùng kết nối đến chân Tx của các module khác, không kết nối trực tiếp đến mức của RS232.

      Hình 3.2: Sơ đồ chân của Atmega16
      Hình 3.2: Sơ đồ chân của Atmega16