CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ
3.2. Các thiết bị điện
3.2.6. Lựa chọn cảm biến đo điện áp
Điện áp hồi tiếp là giá trị rất quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến sự chính xác của hệ thống. Vì vậy, tác giả sử dụng hai phương pháp để đo giá trị điện áp nhằm tăng độ chính xác, giúp hệ thống hoạt động tốt nhất:
+ Phương pháp 1: Sử dụng cảm biến điện áp: Một loại cảm biến bán sẵn trên thị trường là INA219 với khoảng đo 0 ~ 26 VDC khá rộng hoàn toàn phù hợp điện áp đầu ra tối đa 24 VDC của turbine. Nhược điểm của cảm biến này là, thời gian đáp ứng khá chậm, có tích hợp đo cường độ dịng điện nhưng công suất hoạt động tối đa khi đo cùng lúc cả hai chỉ đạt 83,2 W. Tác giả chỉ sử dụng để đo điện áp đầu ra.
38 + Sử dụng bộ chiết áp ứng dụng của mạch phân áp điện trở: Mạch phân áp điện trở là một mạch đơn giản biến điện áp lớn thành điện áp nhỏ hơn. Chỉ sử dụng hai điện trở nối tiếp và một điện áp đầu vào, chúng ta có thể tạo ra một điện áp đầu ra bằng một phần nhỏ của đầu vào. Bộ chia điện áp là một trong những mạch cơ bản nhất trong điện tử.
Hình 3. 13 Mạch phân áp điện trở.
Giá trị điện áp sẽ được đọc Analog về vi điều khiển, sử dụng các công thức của định luật Ohm để tính tốn đưa ra giá trị điện áp.
Phương trình phân áp:
𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝑉𝑖𝑛. 𝑅2
𝑅1+ 𝑅2 (𝑉) (3.23)
Giá trị cường độ dòng điện qua mạch cũng có thể được tính dựa vào định luật Ohm:
𝐼 = 𝑉𝑖𝑛
𝑅1+ 𝑅2 (𝐴) (3.24)
Ưu điểm của phương pháp chiết áp này là thời gian đáp ứng nhanh, có khả năng tính tốn được cả điện áp và cường độ dòng điện. Tuy nhiên, việc sử dụng điện trở thường có thể dẫn đến sai số trong q trình sử dụng lâu dài do giá trị điện trở thay đổi khi nóng lên. Bên cạnh đó, giá trị trả về cảm biến là Analog nên cần phải có một bộ lọc để ổn định tín hiệu, giúp hệ thống hoạt động ổn định.
39