En nuestro día a día, consumimos energía eléctrica para diversos fines, como alimentar electrodomésticos, aparatos, dispositivos, máquinas, etc. Por tanto, es fundamental medir la cantidad de energía consumida para generar las facturas de la luz que suelen hacerse mediante contadores de energía. En general, la potencia de CA se mide utilizando varias técnicas, aquí, en este artículo, analicemos el medidor de medición de potencia de CA utilizando Microcontrolador PIC .
¿Qué es la medición de energía CA?
La energía eléctrica puede ser de CA o CC, el medidor de energía se utiliza para medir la potencia. Hay varios tipos de medidores de energía, que se clasifican como medidor de energía digital, medidor de energía electrónico, vatímetro , medidor de energía trifásico, medidor de energía monofásico, medidor de medición de energía de CA, etc.
La potencia de CA viene dada por el producto del valor de voltaje RMS a través de la carga, la corriente RMS a través de la carga y el factor de potencia de la carga. Esto se puede representar como se muestra en la siguiente ecuación.
Ahora, la medición de potencia de CA se puede definir como la medición de voltaje, medición de corriente y medición del factor de potencia. Entonces, para medir el consumo de energía usando el microcontrolador PIC, es esencial medir el voltaje usando el microcontrolador PIC, medir la corriente usando el microcontrolador PIC y medir el factor de potencia utilizando el microcontrolador PIC.
Medición de voltaje CA usando microcontrolador PIC
Los microcontroladores generalmente operaban y fabricaban para trabajar con tensiones nominales inferiores o iguales a 5V. Por lo tanto, no es posible medir directamente un voltaje de CA superior a 230 V dando altos voltajes de entrada a los microcontroladores que pueden causar daños temporales o permanentes a los microcontroladores.
Medición de voltaje CA usando microcontrolador PIC
Por lo tanto, es necesario reducir el alto voltaje de CA alrededor de 230 V a 5 V para medir el voltaje utilizando microcontroladores. La medición de voltaje CA usando un microcontrolador PIC se puede realizar usando un amplificador diferencial o transformador de potencial. El amplificador diferencial o transformador de potencial se usa para reducir el voltaje y luego, al usar un convertidor o rectificador analógico a digital, la lectura de voltaje se muestra en la pantalla LCD.
Medición de corriente CA mediante microcontrolador PIC
Medición de corriente CA mediante microcontrolador PIC
El microcontrolador PIC se puede utilizar para medir la corriente CA con la ayuda de un amplificador diferencial, una resistencia de derivación y Conversor analógico a digital . Las resistencias de derivación se utilizan como transductores para convertir la corriente en voltaje, ya que los microcontroladores directamente no pueden leer la corriente. Por lo tanto, el voltaje a través de la resistencia de derivación se puede medir usando un microcontrolador PIC que nuevamente se convierte en corriente usando la ley de Ohm. Por lo tanto, la corriente CA medida se muestra en la pantalla LCD.
Medición del factor de potencia con microcontrolador PIC
El inductor y el condensador causan retraso y factor de potencia principal, la corriente retrasa el voltaje en algún ángulo y la corriente adelanta el voltaje en algún ángulo respectivamente. Por lo tanto, el factor de potencia se puede definir como el coseno del ángulo entre la corriente y el voltaje y se da como
Para medir el factor de potencia usando un microcontrolador PIC, la diferencia de tiempo entre el voltaje y la corriente se determina usando la detección de cruce por cero con la ayuda de un pin de interrupción externo del microcontrolador. La interrupción se genera cuando se detectan los cruces por cero de la forma de onda de voltaje y se usa el temporizador interno del microcontrolador para medir el tiempo. De manera similar, siempre que se genera la interrupción de la forma de onda actual, el temporizador deja de contar y, por lo tanto, se calcula la diferencia de tiempo.
Este proceso se repite varias veces (digamos de 20 a 30) y se toma el valor promedio para obtener mejores resultados. Por lo tanto, la diferencia de tiempo se usa para determinar la diferencia de ángulo de fase entre voltaje y corriente. Por lo tanto, el factor de potencia se puede calcular utilizando un microcontrolador PIC.
Ahora, al sustituir los valores de voltaje, corriente y factor de potencia en la ecuación de potencia anterior, podemos medir la potencia de CA. El medidor utilizado para medir el factor de potencia se puede llamar medidor de factor de potencia.
Sistema de medición de energía solar transmitida por RF utilizando un microcontrolador PIC
Sistema de medición de energía solar transmitido por RF utilizando un microcontrolador PIC
El principal objetivo de este proyecto es medición de energía solar utilizando múltiples adquisiciones de datos de sensores. El proyecto utiliza un panel solar que cambia de dirección según la luz solar. Los parámetros del panel solar, como la intensidad de la luz, la temperatura, el voltaje y la corriente, se monitorean y también se envían a la PC mediante RF.
Sistema de medición de energía solar transmitido a través de RF utilizando un diagrama de bloques del proyecto de microcontrolador PIC
El diagrama de bloques del proyecto que se muestra en la figura anterior consta de varios bloques, incluido el panel solar, sensor de temperatura, sensor de luz, sensor de voltaje y sensor actual interconectado con el microcontrolador PIC. Los sensores se utilizan para medir temperatura, luz, voltaje y corriente y se envían a la PC mediante RF; los mismos datos se muestran en la pantalla LCD.
Sistema de medición de energía solar transmitido a través de RF mediante un diagrama de bloques de microcontrolador PIC
El bloque de fuente de alimentación, transceptor de RF, PC, max232, 555 horas , y los bloques del zumbador están conectados como se muestra en el diagrama de bloques anterior. La medición de la energía solar se puede lograr midiendo factores como la temperatura y la intensidad de la luz que afectan la generación de energía.
Hay varios tipos de medidores que incluyen medidor de factor de potencia, medidor de energía digital, medidor de energía electrónico, medición de potencia trifásica, lectura del contador de energía por internet, contador de energía prepago con interfaz GSM, contador de energía programable para levantamiento de cargas eléctricas.
Estas interesado en diseñar proyectos de electrónica utilizando el microcontrolador PIC? Luego, publique sus consultas o ideas en la sección de comentarios a continuación para obtener ayuda técnica con respecto a las soluciones del proyecto.
