PIC18F252 RMS AC 230V Güç Ölçer

| Mart 15, 2021 Tarihinde güncellendi
PIC18F252 RMS AC 230V Güç Ölçer

230V 50Hz şebeke hattına bağlı bir cihazın gerçek güç tüketimini ölçebilen bir AC Watt Metre devresi. PIC18F252 mikrodenetleyici ADC’lerin yardımıyla voltaj ve akım bilgilerini toplar ve ardından şebeke hattının RMS voltajını, cihaz tarafından çekilen RMS akımını ve sonuçta elde edilen ortalama güç tüketimini hesaplar. Tüm bu bilgiler LCD’de görüntülenir. Yazılım CCS C ile yazılmış kaynak kod var.

PIC18F252 mikrodenetleyici katı HCPL-0630 optokublörler ile şebekeye bağlanan parçalardan tamamen izole edilmiştir.

Gücü hesaplamak için, yük üzerindeki voltajı ve yük tarafından çekilen akımı bilmemiz gerekir. Ölçülmesi gereken voltaj doğrudan şebeke voltajıdır. Şebeke voltajının 230Vrms 50Hz olduğunu biliyoruz, ancak %10 toleransı var. Böylece voltaj 207V ve 253V arasında değişebilir. Doğru bir güç ölçümü yapmak için, hesaplamalara 230Vrms koymak yerine şebeke voltajını ölçmek daha iyi olacaktır.

Şebeke hattı AC IN konnektörüne (J1) bağlıdır. Voltaj ölçümü için, faz ve nötr hatlar arasında bir direnç bölücü ağı (R1, R2, R3) bağlanır. Gerilim bölücü yardımıyla şebeke gerilimi, R1 / (R1 + R2 + R3) = 1/201 oranında ± 320V (tepe noktası) ± 1.59V’a dönüştüren bir oranda azaltılır. Daha sonra, ± 320V ile 0.91V – 4.09V arasında eşlenen ve iyi bir güvenlik payı ile 0-5V arasında güzel bir şekilde eşleşen 2.5V yukarı kaydırma uygulanır.

Bu ölçeklendirme ve kaydırma işleminden sonra, R2’deki voltaj MCP3202 ADC tarafından okunur. Daha sonra voltaj bilgisi PIC18F252 mikrodenetleyici tarafından SPI arabirimi üzerinden 12 bit formatında okunur. PIC18F252 Mikrodenetleyiciyi şebekeye bağlanan bölümden izole etmek için HCPL-0630 yüksek hızlı optokuplörler kullanılır. MCP’nin ikinci analog giriş kanalı, 2.5V referans voltajını okumak ve bunu hesaplamalarda düzeltme faktörü olarak kullanmak için kullanılır.

AC Watt Metre Devre Şeması

rms-ac-wattmeter-schematic-pic18f252-230v-120x120

AC IN konektöründen gelen nötr ve toprak hatları doğrudan AC OUT konektörüne (J2) bağlanırken, faz hattı akım ölçümü amacıyla ACS712-20A akım sensöründen geçer. Sensör 0A’da 2.5V çıkış verir. IP + ve IP terminalleri arasında akım aktığında, sensör çıkışı 100mV / A hızında değişir. Böylece çıkış voltajı + 20A’da 4.50V ve -20A’da 0.500V olur. Sensör çıkışı MCP3202 tarafından okunur ve SPI üzerinden PIC18F252 mikro denetleyiciye gönderilir. ACS712 dahili izolasyon sağlar, böylece izolasyon için harici bir önlem gerekmez.

ACS712-20A ± 20A okuyabilir. Ancak, terminal bloklarının ve sigorta tutucusunun akım sınırlamaları göz önüne alındığında, AC akım yolu, faz hattına seri olarak bağlanan bir 16A sigorta ile korunur.

Şebekeye ve mikrodenetleyici tarafına güç sağlamak için izole edilmiş iki adet 5V kaynağı vardır. Transformatör 230V’den 2x6V üretir. Her bir çıkış köprü diyotları ile doğrultulur ve daha sonra 78L05 ile regüle edilir. D2 ve D3, her 5V’nin durumunu gösteren LED’lerdir.

ac-wattmeter-measurement-1-solder-station

ac-wattmeter-measurement-pic18f252-acs712-20a

Kaynak: electro-labs.com/diy-digital-ac-watt-meter/

Alternatif Dosya indirme LINK listesi (TXT formatında) link-26785a.zip

Yayım tarihi: 2020/04/21 Etiketler: ,



Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir