Dans notre vie de tous les jours, nous consommons de l'énergie électrique à des fins diverses telles que l'alimentation d'appareils électriques, de gadgets, d'appareils, de machines, etc. Il est donc essentiel de mesurer la quantité d'énergie consommée pour générer des factures d'électricité qui sont généralement effectuées par des compteurs d'énergie. En général, la puissance CA est mesurée à l'aide de diverses techniques, ici dans cet article, parlons du compteur de mesure de puissance CA en utilisant Microcontrôleur PIC .
Qu'est-ce que la mesure de la puissance CA?
L'énergie électrique peut être une alimentation CA ou CC, un compteur d'énergie est utilisé pour mesurer la puissance. Il existe différents types de compteurs d'énergie, qui sont classés comme compteur d'énergie numérique, compteur d'énergie électronique, wattmètre , compteur d'énergie triphasé, compteur d'énergie monophasé, compteur de mesure de puissance CA, etc.
La puissance CA est donnée par le produit de la valeur de tension RMS sur la charge, du courant RMS sur la charge et du facteur de puissance de la charge. Cela peut être représenté comme indiqué dans l'équation ci-dessous.
Désormais, la mesure de la puissance CA peut être définie comme la mesure de la tension, la mesure du courant et la mesure du facteur de puissance. Ainsi, pour mesurer la consommation d'énergie à l'aide du microcontrôleur PIC, il est essentiel de mesurer la tension à l'aide du microcontrôleur PIC, de mesurer le courant à l'aide du microcontrôleur PIC, et mesurer le facteur de puissance en utilisant le microcontrôleur PIC.
Mesure de tension alternative à l'aide du microcontrôleur PIC
Les microcontrôleurs fonctionnent et sont généralement fabriqués pour fonctionner avec des tensions nominales inférieures ou égales à 5V. Ainsi, il n'est pas possible de mesurer directement une tension alternative supérieure à 230V en donnant des tensions d'entrée élevées aux microcontrôleurs, ce qui peut causer des dommages temporaires ou permanents aux microcontrôleurs.
Mesure de tension alternative à l'aide du microcontrôleur PIC
Par conséquent, il est nécessaire d'abaisser la tension alternative élevée d'environ 230 V à 5 V pour mesurer la tension à l'aide de microcontrôleurs. La mesure de la tension alternative à l'aide d'un microcontrôleur PIC peut être effectuée à l'aide d'un amplificateur de différence ou transformateur de potentiel. L'amplificateur de différence ou le transformateur de potentiel est utilisé pour abaisser la tension, puis en utilisant un convertisseur ou un redresseur analogique-numérique, la lecture de la tension est affichée sur l'écran LCD.
Mesure du courant alternatif à l'aide du microcontrôleur PIC
Mesure du courant alternatif à l'aide du microcontrôleur PIC
Le microcontrôleur PIC peut être utilisé pour mesurer le courant alternatif à l'aide d'un amplificateur différentiel, d'une résistance shunt et Convertisseur analogique-numérique . Les résistances shunt sont utilisées comme transducteurs pour convertir le courant en tension car les microcontrôleurs ne peuvent directement lire le courant. Ainsi, la tension aux bornes de la résistance shunt peut être mesurée en utilisant un microcontrôleur PIC qui est à nouveau converti en courant en utilisant la loi d'Ohm. Ainsi, le courant alternatif mesuré est affiché sur l'écran LCD.
Mesure du facteur de puissance à l'aide du microcontrôleur PIC
L'inducteur et le condensateur provoquent un retard et un facteur de puissance principal, le courant retarde la tension d'un certain angle et le courant conduit la tension d'un certain angle respectivement. Ainsi, le facteur de puissance peut être défini comme le cosinus de l'angle entre le courant et la tension et est donné comme
Pour mesurer le facteur de puissance à l'aide d'un microcontrôleur PIC, la différence de temps entre la tension et le courant est déterminée à l'aide d'une détection de passage à zéro à l'aide d'une broche d'interruption externe du microcontrôleur. L'interruption est générée chaque fois que les passages à zéro de la forme d'onde de tension sont détectés et le minuteur interne du microcontrôleur est utilisé pour mesurer le temps. De même, chaque fois que l'interruption de forme d'onde actuelle est générée, alors le minuteur arrête de compter et donc la différence de temps est calculée.
Ce processus est répété plusieurs fois (disons 20 à 30) et la valeur moyenne est prise pour de meilleurs résultats. Par conséquent, la différence de temps est utilisée pour déterminer la différence d'angle de phase entre la tension et le courant. Ainsi, le facteur de puissance peut être calculé à l'aide d'un microcontrôleur PIC.
Maintenant, en substituant les valeurs de tension, de courant et de facteur de puissance dans l'équation de puissance ci-dessus, nous pouvons mesurer la puissance alternative. Le compteur utilisé pour mesurer le facteur de puissance peut être appelé compteur de facteur de puissance.
Système de mesure de l'énergie solaire transmis par RF à l'aide d'un microcontrôleur PIC
Système de mesure de l'énergie solaire transmis par RF à l'aide d'un microcontrôleur PIC
L'objectif principal de ce projet est mesure de l'énergie solaire en utilisant plusieurs acquisitions de données de capteurs. Le projet utilise un panneau solaire qui change sa direction en fonction de la lumière du soleil. Les paramètres du panneau solaire tels que l'intensité de la lumière, la température, la tension et le courant sont surveillés et également envoyés au PC via RF.
Système de mesure de l'énergie solaire transmis par RF à l'aide d'un microcontrôleur PIC Schéma de principe du projet
Le schéma de principe du projet illustré dans la figure ci-dessus se compose de divers blocs, y compris le panneau solaire, capteur de température, capteur de lumière, capteur de tension et capteur de courant interfacé avec le microcontrôleur PIC. Les capteurs sont utilisés pour mesurer la température, la lumière, la tension et le courant et sont envoyés au PC via RF, les mêmes données sont affichées sur l'écran LCD.
Système de mesure de l'énergie solaire transmis par RF à l'aide d'un schéma de principe de microcontrôleur PIC
Le bloc d'alimentation, émetteur-récepteur RF, PC, max232, 555 heures et les blocs buzzer sont connectés comme indiqué dans le schéma fonctionnel ci-dessus. La mesure de l'énergie solaire peut être réalisée en mesurant des facteurs tels que la température et l'intensité lumineuse qui affectent la production d'énergie.
Il existe différents types de compteurs qui incluent un compteur de facteur de puissance, un compteur d'énergie numérique, un compteur d'énergie électronique, une mesure de puissance triphasée, lecture du compteur d'énergie sur internet, compteur d'énergie prépayé avec interface GSM, compteur d'énergie programmable pour le relevé de charge électrique.
Êtes-vous intéressé par la conception projets électroniques en utilisant le microcontrôleur PIC? Ensuite, postez vos questions ou idées dans la section commentaires ci-dessous pour obtenir une aide technique concernant les solutions de projet.
