6. Tởng quan tình hình nghiín cứu của đề tăi
3.3.3. Lựa chọn phương phâp
Trong đĩ:
ui lă mẫu điện âp thứ i. N tởng số mẫu điện âp.
3.3.3. Lựa chọn phương phâp
Để đânh giâ sự ởn định của 2 phương phâp đê trình băy ở trín nhằm đề xuất giải thuật đo điện âp trị dụng phù hợp nạp văo trong bo mạch Arduino để đo điện âp Urms, trong mục năy đề tăi nghiín cứu phđn tích sự ởn định của hai phương phâp đối với câc kịch bản cĩ thể xảy ra như sau:
Trường hợp 1: Điện âp hình sin lý tưởng
Giả sử điện âp hình sin lý tưởng cĩ biín độ lă 1 (pu) gĩc pha ban đầu bằng 0 được thể hiện như phương trình sau:
u(t)sin t (3.4)
Trong đĩ:
ω = 2πf (f lă tần số cơ bản). t thời gian (s).
Tín hiệu điện âp (3.3) được lấy mẫu với khoảng thời gian Δt = 0,001 s, do đĩ cĩ 20 mẫu trong khoảng thời gian một chu kỳ 0,02 s. Đường mău đỏ trong Hình 3.5 lă tín hiệu điện âp trong khoảng thời gian một chu kỳ 0,02 s. Sử dụng phương phâp đỉnh – đỉnh vă phương phâp trị hiệu dụng để xâc định giâ trị điện âp trị hiệu dụng của tín hiệu điện âp năy thì ta được kết quả hoăn toăn giống nhau. Điều năy được thể hiện bởi hai đường mău xanh vă mău đen trín Hình 3.5 hoăn toăn trùng nhau.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 Mau dien ap D ie n a p ( p u )
Tin hieu dien ap P/phap tri hieu dung P/phap dinh dinh
Hình 3.5. Đo điện âp trị hiệu dụng khi tín hiệu điện âp hình sin lý tưởng.
Trường hợp 2: Điện âp cĩ thănh phần hăi
Giả sử, ngoăi thănh phần tần số cơ bản 50 Hz thì tín hiệu điện âp cịn bao gồm thănh phần hăi bậc 3 cĩ biín độ lă 0,2 pu như sau:
u(t)sin t 0, 2sin 3 t (3.5)
Tương tự như mục trước, tín hiệu điện âp (3.5) cũng được lấy mẫu với khoảng thời gian Δt = 0,001 s, do đĩ cĩ 20 mẫu trong khoảng thời gian một chu kỳ 0,02 s. Đường mău đỏ trong Hình 3.6 lă tín hiệu điện âp trong khoảng thời gian một chu kỳ 0,02 s. Sử dụng phương phâp đỉnh – đỉnh vă phương
phâp trị hiệu dụng để xâc định giâ trị điện âp trị hiệu dụng của tín hiệu điện âp năy thì ta được kết quả khâc nhau. Đường mău đen thể hiện giâ trị điện âp trị hiệu dụng của phương phâp trị hiệu dụng vă đường mău xanh thể hiện giâ trị điện âp trị hiệu dụng của phương phâp đỉnh - đỉnh.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 Mau dien ap D ie n a p ( p u )
Tin hieu dien ap P/phap tri hieu dung P/phap dinh dinh
Hình 3.6. Đo điện âp trị hiệu dụng khi tín hiệu điện âp cĩ thănh phần hăi.
Trường hợp 3: Điện âp hình sin cĩ mẫu lạ
Hiện tượng mẫu lạ xuất hiện trong quâ trình lấy mẫu tín hiệu điện âp cĩ thể xảy ra do câc nguyín nhđn khâc nhau. Chẳng hạn do, nhiễu xuất hiện trong quâ trình lấy mẫu, hoặc do sai số của cảm biến,… Do đĩ để đânh giâ được hiệu quả của hai phương phâp đê níu ở trín thì đề tăi nghiín cứu giả định tín hiệu điện âp hình sin lý tưởng cĩ xuất hiện một mẫu lă ở thời điểm lấy mẫu của mẫu thứ 6 lă u6 = 1,4 pu. Khi đĩ tín hiệu điện âp được thể hiện bởi đường mău đỏ trín Hình 3.7. Bởi vì sự xuất hiện mẫu lă u6 nín lăm cho phương phâp đỉnh – đỉnh sẽ xâc định giâ trị Upp sẽ bị sai vă dẫn đến giâ trị điện âp trị hiệu dụng của nĩ cũng bị sai. Cịn đối với phương phâp trị hiệu dụng thì chỉ mẫu lạ năy sẽ khơng lăm thay đởi giâ trị điện âp hiệu dụng đo
được. Điều năy được thể hiện rõ bởi đường mău xanh vă mău đen trín Hình 3.7. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 Mau dien ap D ie n a p ( p u )
Tin hieu dien ap P/phap tri hieu dung P/phap dinh dinh
Hình 3.7. Đo điện âp trị hiệu dụng khi tín hiệu điện âp cĩ mẫu lạ.
Từ câc kết quả của ba trường hợp trín, tâc giả tởng hợp câc kết quả để phđn tích đânh giâ vă lựa chọn phương phâp nhằm xđy dựng giải thuật đo điện âp trị hiệu dụng Urms hay dịng điện trị hiệu dụng Irms để nạp văo bo mạch Arduino.
3.4.Đo lường câc đại lượng điị́n