Misurazione della corrente. Misuratore di corrente TrueRMS senza contatto

Unità di misura fondamentale tensione elettricaè volt. A seconda della grandezza, è possibile misurare la tensione volt(IN), kilovolt(1 kV = 1000 V), millivolt(1 mV = 0,001 V), microvolt(1 µV = 0,001 mV = 0,000001 V). In pratica, molto spesso devi avere a che fare con volt e millivolt.

Esistono due tipi principali di stress: permanente E variabile. Le batterie e gli accumulatori fungono da fonte di tensione costante. Fonte Tensione CA può servire, ad esempio, la tensione in ingresso rete elettrica appartamenti o case.

Per misurare l'uso della tensione voltmetro. Ci sono voltmetri interruttori(analogico) e digitale.

Oggi i voltmetri a puntatore sono inferiori a quelli digitali, poiché questi ultimi sono più comodi da usare. Se, quando si misura con un voltmetro a puntatore, le letture della tensione devono essere calcolate su una scala, allora risultato digitale le misurazioni vengono immediatamente visualizzate sull'indicatore. E in termini di dimensioni, lo strumento puntatore è inferiore a quello digitale.

Ma questo non significa che gli strumenti puntatori non vengano affatto utilizzati. Ci sono alcuni processi che non possono essere visualizzati con uno strumento digitale, quindi le frecce vengono utilizzate più spesso imprese industriali, laboratori, officine di riparazione, ecc.

Su elettrico schemi elettrici un voltmetro è indicato da un cerchio con la maiuscola Lettera latina « V" dentro. Vicino simbolo il voltmetro è indicato dalla sua lettera di designazione “ P.U." E numero di serie nel diagramma. Per esempio. Se ci sono due voltmetri nel circuito, accanto al primo scrivono " Unità di elaborazione 1", e riguardo al secondo " PU2».

Quando si misura la tensione continua, il diagramma indica la polarità della connessione del voltmetro, ma se si misura la tensione alternata, la polarità della connessione non è indicata.

La tensione viene misurata tra due punti schemi: in circuiti elettronici ah in mezzo positivo E meno pali, dentro schemi elettrici fra fase E zero. Voltmetro collegato parallelo alla sorgente di tensione O parallelo al tratto di catena- un resistore, una lampada o un altro carico su cui deve essere misurata la tensione:

Consideriamo il collegamento di un voltmetro: nello schema in alto si misura la tensione ai capi della lampada HL1 e contemporaneamente sulla fonte di alimentazione GB1. Nel diagramma seguente, la tensione viene misurata ai capi della lampada HL1 e resistore R1.

Prima di misurare la tensione, determinarla visualizzazione e approssimativo misurare. Il fatto è che la parte di misurazione dei voltmetri è progettata per un solo tipo di tensione e ciò si traduce in risultati di misurazione diversi. Un voltmetro per misurare la tensione continua non vede la tensione alternata, ma un voltmetro per tensione alternata, al contrario, può misurare la tensione continua, ma le sue letture non saranno accurate.

È inoltre necessario conoscere il valore approssimativo della tensione misurata, poiché i voltmetri funzionano in un intervallo di tensione strettamente definito e se si commette un errore nella scelta dell'intervallo o del valore, il dispositivo può essere danneggiato. Per esempio. Il campo di misurazione di un voltmetro è 0...100 Volt, il che significa che la tensione può essere misurata solo entro questi limiti, poiché se viene misurata una tensione superiore a 100 Volt, il dispositivo si guasta.

Oltre ai dispositivi che misurano un solo parametro (tensione, corrente, resistenza, capacità, frequenza), esistono dispositivi multifunzionali che misurano tutti questi parametri in un unico dispositivo. Un tale dispositivo si chiama tester(per lo più queste sono frecce strumenti di misura) O multimetro digitale.

Non ci soffermeremo sul tester, argomento di un altro articolo, ma passiamo direttamente a quello multimetro digitale. Nella maggior parte dei casi, i multimetri possono misurare due tipi di tensione nell'intervallo 0...1000 Volt. Per facilità di misurazione, entrambe le tensioni sono divise in due settori e all'interno dei settori in sottointervalli: la tensione CC ha cinque sottointervalli, la tensione CA ne ha due.

Ciascun sottointervallo ha il proprio limite massimo di misurazione, che viene indicato valore digitale: 200 metri, 2V, 20 V, 200 V, 600 V. Per esempio. Al limite “200 V”, la tensione viene misurata nell'intervallo 0...200 Volt.

Ora il processo di misurazione stesso.

1. Misura della tensione CC.

Per prima cosa decidiamo visualizzazione tensione misurata (CC o CA) e spostare l'interruttore sul settore desiderato. Ad esempio, prendiamo una batteria AA, la cui tensione costante è di 1,5 Volt. Selezioniamo il settore a tensione costante e in esso il limite di misurazione è “2V”, il cui intervallo di misurazione è 0...2 Volt.

I puntali devono essere inseriti nelle prese come mostrato nella figura seguente:

rosso di solito viene chiamata l'astina di livello positivo, ed è inserito nella presa, di fronte alla quale sono presenti le icone dei parametri misurati: “VΩmA”;
nero si chiama l'astina di livello meno O generale e va inserito nella presa di fronte alla quale è presente l'icona “COM”. Tutte le misurazioni vengono effettuate rispetto a questa sonda.

Tocchiamo il polo positivo della batteria con la sonda positiva e il polo negativo con quella negativa. Il risultato della misurazione di 1,59 Volt è immediatamente visibile sull'indicatore del multimetro. Come puoi vedere, tutto è molto semplice.

Ora c'è un'altra sfumatura. Se si invertono i puntali della batteria, davanti all'uno apparirà un segno meno, ad indicare che la polarità del collegamento del multimetro è invertita. Il segno meno può essere molto utile nel processo di configurazione dei circuiti elettronici, quando è necessario determinare i bus positivi o negativi sulla scheda.

Bene, ora consideriamo l’opzione quando il valore della tensione è sconosciuto. Utilizzeremo una batteria AA come fonte di tensione.

Diciamo che non conosciamo la tensione della batteria, e per non bruciare il dispositivo, iniziamo a misurare dal limite massimo “600V”, che corrisponde al range di misura di 0...600 Volt. Utilizzando le sonde del multimetro tocchiamo i poli della batteria e sull'indicatore vediamo il risultato della misurazione pari a “ 001 " Questi numeri indicano che non c'è tensione o che il suo valore è troppo piccolo, oppure che il campo di misura è troppo ampio.

Andiamo più in basso. Spostiamo l'interruttore sulla posizione “200V”, che corrisponde al range 0...200 Volt, e tocchiamo i poli della batteria con le sonde. L’indicatore ha mostrato letture pari a “ 01,5 " In linea di principio, queste letture sono già sufficienti per dire che la tensione Batteria AAè 1,5 Volt.

Tuttavia, lo zero davanti suggerisce di scendere ancora più in basso e di misurare la tensione in modo più accurato. Scendiamo al limite “20V”, che corrisponde al range 0...20 Volt, e riprendiamo la misura. L'indicatore mostrava " 1,58 " Ora possiamo affermare con certezza che la tensione di una batteria AA è di 1,58 Volt.

In questo modo, senza conoscere il valore della tensione, lo trovano, diminuendo gradualmente da un limite di misura alto a uno basso.

Ci sono anche situazioni in cui, durante le misurazioni, l'unità "" viene visualizzata nell'angolo sinistro dell'indicatore. 1 " Un'unità indica che la tensione o la corrente misurata è superiore al limite di misurazione selezionato. Per esempio. Se si misura una tensione di 3 Volt al limite “2V”, sull'indicatore apparirà un'unità, poiché il campo di misurazione di questo limite è solo 0...2 Volt.

Rimane ancora un limite “200m” con un campo di misura di 0...200 mV. Questo limite ha lo scopo di misurare tensioni molto piccole (millivolt), che a volte si incontrano quando si impostano alcuni progetti di radioamatori.

2. Misurazione della tensione CA.

Il processo di misurazione della tensione alternata non è diverso dalla misurazione della tensione continua. L'unica differenza è che per la tensione alternata non è richiesta la polarità delle sonde.

Il settore della tensione alternata è diviso in due sottointervalli 200 V E 600 V.
Al limite “200V” è possibile misurare, ad esempio, tensione di uscita avvolgimenti secondari di trasformatori abbassatori o qualsiasi altro nell'intervallo 0...200 Volt. Al limite “600 V”, è possibile misurare tensioni di 220 V, 380 V, 440 V o qualsiasi altra tensione nell'intervallo 0...600 Volt.

Ad esempio, misuriamo la tensione rete di casa 220 volt.
Spostiamo l'interruttore in posizione “600V” e inseriamo le sonde del multimetro nella presa. Il risultato della misurazione di 229 Volt è apparso immediatamente sull'indicatore. Come puoi vedere, tutto è molto semplice.

E un momento.
Prima di misurare tensioni elevate, verificare SEMPRE che l'isolamento delle sonde e dei fili del voltmetro o del multimetro sia in buone condizioni. e controllare inoltre il limite di misurazione selezionato. E solo dopo tutte queste operazioni vengono effettuate le misurazioni. In questo modo proteggerai te stesso e il dispositivo da sorprese inaspettate.

E se qualcosa non è chiaro, guarda il video che mostra come misurare tensione e corrente utilizzando un multimetro.

Cosa puoi fare con un piccolo microcontrollore Attiny13? Molte cose. Ad esempio, un misuratore di tensione, corrente e temperatura, con i risultati visualizzati su un display come HD44780. Quindi mettiamolo insieme dispositivo universale, che può essere utilizzato con successo come modulo in alimentatori, caricabatterie, UMZCH e in quei luoghi dove è richiesto pochissimo alta precisione. La dimensione della tavola è di soli 35 x 16 mm.

Circuito misuratore U, I, T su Attiny13

• Intervallo di misurazione della tensione 0-99 V con una risoluzione di 0,1 V.
• L'intervallo di misurazione della corrente è 0-9,99 A con una risoluzione di 10 mA.
• Intervallo di misurazione della temperatura 0-99°C con risoluzione 0,1°C.
• Il consumo di corrente del misuratore stesso è di 35 mA.

Prima di tutto, devi sapere in quale intervallo di tensione funzionerà il dispositivo. Per stabilirlo, è necessario calcolare il partitore di tensione. Ad esempio, per ottenere una misura di 10 V, il divisore sarebbe 1/10 (moltiplichiamo x 10 perché la tensione sarebbe 10 volte la base 1 V), per 30 V sarebbe 1/30 e così via. Quindi è necessario configurare il programma per questo intervallo. Moltiplichiamo questi 30 V per 640 e dividiamo il risultato per 1023. Il numero risultante è scritto approssimativamente all'inizio del programma, costante di tensione ed è necessario compilare il programma (per la gamma 100 V, 8.2k).

Anche la misurazione corrente può essere personalizzata In un modo simile, fornisci un altro divisore, un altro intervallo ed elencalo, ma non lo descriverò. Non c'è alcuna calibrazione analogica della temperatura qui, perché sembrava del tutto inutile.

Lo correggiamo sperimentalmente nel programma, la responsabilità è la temperatura costante costante. Una resistenza da 1K tra terra e l'uscita del sensore imposta la tensione; può anche essere ridotta a 100 Ohm.

Come funziona lo schema

La tensione che vogliamo misurare viene applicata ai punti V e V+ sulla scheda, l'ingresso di terra dell'alimentatore è collegato al punto GND e l'uscita di terra è collegata al punto B (la misurazione avviene a terra). Uno shunt è collegato tra i punti GND e V. Il misuratore è alimentato dai punti V e V+ tramite lo stabilizzatore 7805. La scheda ha spazio per uno stabilizzatore nel pacchetto TO252, ma è possibile utilizzare con successo anche uno stabilizzatore 78L05 più grande nel pacchetto TO92. Voltaggio massimo, che può essere specificato per i punti V e V+, per un normale 7805 sarà fino a 35 V, per 78L05 sarà, ovviamente, inferiore, ma non superiore a 30. Per misurare tensioni elevate, il chip deve essere rifornito separatamente: sul lato di stampa, il percorso deve essere interrotto sotto il potenziometro di regolazione della tensione e applicare alimentazione al punto A. Il sistema funziona con un display 16x1 con un controller HD44780 o 16x2.

Video del contatore in funzione

Quando si esegue il flashing del firmware del microcontrollore, è necessario impostare il pin di ripristino come un pin normale (abilitare fusebit RSTDISBL). Prima di eseguire questa operazione, assicurarsi che tutto sia ben stabilito, che dopo lo spegnimento venga ripristinato e che non sia possibile accedere al processore con un normale programmatore! Le fonti, così come tutta l'altra documentazione e file, vengono pubblicate

: La corrente in un circuito è direttamente proporzionale alla tensione e inversamente proporzionale alla resistenza.

FORZA ATTUALEè una caratteristica quantitativa corrente elettricaè una quantità fisica pari alla quantità di elettricità che scorre attraverso una sezione trasversale di un conduttore per unità di tempo. Misurato in ampere.

Per il cablaggio elettrico in un appartamento, la forza attuale gioca un ruolo enorme, perché basata sul massimo possibile significato per una linea separata proveniente dal quadro elettrico dipende dalla sezione dei conduttori e dal valore massimo della corrente interruttore, proteggendo il cavo elettrico da eventuali danni in caso di incidente.

Pertanto, se la sezione trasversale e l'interruttore automatico non vengono scelti correttamente, verrà semplicemente eliminato e sostituirlo con uno più potente semplicemente non funzionerà.

Ad esempio, i fili e i cavi più comuni nei cavi elettrici con una sezione trasversale di 1,5 millimetri quadrati sono realizzati in rame o 2,5 millimetri quadrati in alluminio. Sono progettati per una corrente massima di 16 A o per un collegamento elettrico non superiore a 3 kilowatt e mezzo. Se colleghi utenze elettriche potenti che superano questi limiti non puoi semplicemente sostituire l'interruttore con uno da 25 A, il cablaggio elettrico non resisterà e dovrai spostarlo dal quadro cavo di rame sezione trasversale 2,5 mq. mm, progettato per una corrente massima di 25 A.

Unità per misurare la potenza della corrente elettrica.

Oltre agli Ampere, spesso ci imbattiamo nel concetto di corrente elettrica. Questo valore mostra il lavoro svolto dalla corrente per unità di tempo.

La potenza è uguale al rapporto tra il lavoro svolto e il tempo durante il quale è stato svolto. La potenza è misurata in Watt e indicata con la lettera P. Si calcola utilizzando la formula P = A x B, ovvero per scoprire la potenza è necessario moltiplicare la tensione della rete elettrica per la corrente consumata da gli apparecchi elettrici ad esso collegati, elettrodomestici, illuminazione, ecc.

Sulle utenze elettriche, le targhe o i passaporti spesso indicano solo il consumo di energia, sapendo che si può facilmente calcolare la corrente. Ad esempio, il consumo energetico di un televisore è di 110 watt. Per scoprire la quantità di corrente consumata, dividere la potenza per la tensione 220 Volt e otteniamo 0,5 A.
Tieni però presente che questo è il valore massimo; in realtà potrebbe essere inferiore perché la TV a bassa luminosità e in altre condizioni consumerà meno energia elettrica.

Strumenti per la misura della corrente elettrica.

Per conoscere il consumo energetico reale tenendo conto del lavoro in diverse modalità per gli elettrodomestici, elettrodomestici ecc. - avremo bisogno di strumenti di misura elettrici:

1. Amperometro- ben noto a tutti dalle lezioni pratiche di fisica a scuola (Figura 1). Ma non vengono utilizzati nella vita di tutti i giorni e dai professionisti a causa dell'impraticabilità.
2. Multimetro- Questo dispositivo elettronico esegue una serie di misurazioni, inclusa l'intensità della corrente (Figura 2). Molto diffuso, sia tra gli elettricisti che nella vita di tutti i giorni. Ti ho già detto come misurare la forza attuale usandolo.
3. Tester- praticamente uguale a un multimetro, ma senza l'uso dell'elettronica con una freccia che indica il valore di misurazione per divisioni sullo schermo. Raramente visti oggi, erano ampiamente utilizzati in epoca sovietica.
4. Pinze amperometriche elettricista (Figura 3), questi sono quelli che uso nel mio lavoro, perché non richiedono la rottura del conduttore per la misurazione, non c'è bisogno di andare sotto tensione e staccare il carico. È un piacere misurare con loro: in modo rapido e semplice.

Come misurare correttamente la corrente.

Per misurare la potenza per i consumatori, è necessario collegare una pinza da un amperometro, tester o multimetro al terminale positivo della batteria o al filo dall'alimentatore o dal trasformatore e la seconda pinza al filo che va al consumatore e dopo aver attivato la modalità di misurazione corrente continua con un margine sul limite massimo superiore: effettuare le misurazioni.

Fare attenzione quando si apre un circuito funzionante, appare un arco, la cui entità aumenta con l'intensità della corrente.

Per misurare la corrente delle utenze collegate direttamente a una presa o a un cavo elettrico della rete domestica, il dispositivo di misurazione viene commutato in modalità di misurazione corrente alternata con un margine al limite superiore. Successivamente, il tester o il multimetro vengono collegati alla rottura del filo di fase. Qual è la fase in cui leggiamo.

Tutti i lavori devono essere eseguiti solo dopo aver rimosso la tensione.

Dopo che tutto è pronto, accendilo e controlla la forza attuale. Assicurati solo di non toccare contatti o fili esposti.

Concordo sul fatto che i metodi sopra descritti sono molto scomodi e persino pericolosi!

Sono nel mio da molto tempo attività professionale Utilizzo un elettricista per misurare la corrente pinze amperometriche(nella foto a destra). Spesso vengono nella stessa custodia con un multimetro.

È facile misurare con loro: lo accendiamo e lo passiamo alla modalità di misurazione CA, quindi separiamo i baffi situati in alto e passiamo il filo di fase all'interno, quindi ci assicuriamo che si adattino perfettamente l'uno all'altro ed effettuiamo misurazioni .

Come puoi vedere, è veloce, semplice e puoi misurare la corrente sotto tensione usando questo metodo, fai solo attenzione a non cortocircuitare accidentalmente i fili adiacenti nel quadro elettrico.

Ricorda solo che per misurazioni corrette è necessario creare una circonferenza di un solo filo di fase, e se prendi un cavo solido in cui fase e fase vanno insieme dimensione zero sarà impossibile da realizzare!

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Circuito digitale per misuratore di corrente e tensione

Al diagramma sono stati aggiunti anche diversi dettagli. Dai controlli c'è un pulsante e un resistore variabile con un valore da 10 kiloohm a 47 kiloohm. La sua resistenza non è critica per il circuito e, come puoi vedere, può variare in un intervallo abbastanza ampio. Cambiato un po' e aspetto sullo schermo. Aggiunta visualizzazione della potenza e degli ampere-ora.

La variabile della corrente di intervento è memorizzata nella EEPROM. Pertanto, dopo lo spegnimento, non sarà necessario configurare nuovamente tutto. Per accedere al menu delle impostazioni correnti, è necessario premere il pulsante. Maniglia girevole resistore variabileè necessario impostare la corrente alla quale il relè si spegnerà. È collegato tramite un interruttore a transistor all'uscita PB5 microcontrollore Atmega8.

Al momento dello spegnimento il display indicherà che è stata superata la corrente massima impostata. Dopo aver premuto il pulsante torneremo al menu di impostazione della corrente massima. È necessario premere nuovamente il pulsante per passare alla modalità di misurazione. All'uscita PB5 Il microcontrollore invierà il registro 1 e il relè si accenderà. Questo tipo di monitoraggio della corrente presenta anche degli svantaggi. La protezione non funzionerà immediatamente. L'attivazione può richiedere diverse decine di millisecondi. Per la maggior parte dei dispositivi sperimentali questo svantaggio non critico. Questo ritardo non è visibile agli esseri umani. Tutto accade in una volta. Non è stato sviluppato alcun nuovo PCB. Chiunque voglia ripetere il dispositivo può modificarlo leggermente scheda a circuito stampato da versione precedente. I cambiamenti non saranno significativi.

Quando si controlla l'alimentazione circuiti elettrici Spesso è necessario misurare la forza attuale. Per misurare l'entità della corrente continua, di norma, viene utilizzato uno shunt di resistenza collegato in serie al carico, la cui tensione è proporzionale alla corrente. Tuttavia, se è necessario misurare correnti di grandi dimensioni, sarà necessario uno shunt di potenza impressionante, quindi è più consigliabile utilizzare altri metodi di misurazione.

A questo proposito, ho avuto l'idea di assemblare un misuratore di corrente basato su un sensore Hall. Il suo diagramma è mostrato in figura.

Caratteristiche dell'amperometro:

• Misurare la corrente CA o CC senza contatto elettrico con il circuito
• Misura la corrente RMS reale indipendentemente dalla forma d'onda, nonché il valore massimo in un periodo (circa 0,5 secondi)
• Visualizzazione delle informazioni su display LCD dei caratteri Schermo
• Due modalità di misurazione (fino a 10 A e fino a 50 A)

Lo schema funziona come segue. Il filo percorso da corrente si trova all'interno dell'anello di ferrite, creando un campo magnetico la cui ampiezza è direttamente proporzionale all'intensità della corrente. Un sensore Hall situato nel traferro del nucleo converte il valore di induzione del campo in tensione e questa tensione viene fornita agli amplificatori operazionali. Gli amplificatori operazionali sono necessari per far corrispondere i livelli di tensione dal sensore all'intervallo di tensione di ingresso dell'ADC. I dati ricevuti vengono elaborati da un microcontrollore e inviati a display LCD.

Calcolo preliminare dello schema

Come nucleo viene utilizzato un anello R20*10*7 in materiale N87. Sensore Hall - SS494B.

Utilizzando una lima, viene creata una fessura nell'anello di uno spessore tale che il sensore possa adattarsi lì, cioè circa 2 mm. In questa fase è già possibile stimare approssimativamente la sensibilità del sensore alla corrente e la massima corrente misurata possibile.

La permeabilità equivalente di un nucleo con uno spazio vuoto è approssimativamente uguale al rapporto tra la lunghezza della linea magnetica e la dimensione dello spazio vuoto:

Quindi, sostituendo questo valore nella formula per calcolare l'induzione nel nucleo e moltiplicando il tutto per la sensibilità del sensore, troviamo la dipendenza della tensione di uscita del sensore dall'intensità della corrente:

Qui K B- sensibilità del sensore all'induzione campo magnetico, espresso in V/T (tratto dalla scheda tecnica).

Ad esempio, nel mio caso lH= 2 mm = 0,002 metri,K B= 5 mV/Gauss = 50 V/T, dove otteniamo:

La sensibilità effettiva alla corrente si è rivelata uguale 0,03 V/A, cioè il calcolo risulta essere molto accurato.

Secondo il datasheet su SS494B, l'induzione massima misurata dal sensore è 420 Gauss, quindi la corrente massima misurata è:

Foto del sensore nello spazio:

Calcolo dei circuiti operazionali

L'amperometro ha due canali: fino a 10 A (pin 23 del MK) e fino a 50 A (pin 24 del MK). Il multiplexer ADC cambia modalità.

Lo ION interno viene selezionato come tensione di riferimento dell'ADC, quindi il segnale deve essere portato nel range 0 - 2,56 V. Quando si misurano correnti di ±10 A, la tensione del sensore è 2,5 ± 0,3 V, quindi è necessario amplificarlo e spostarlo in modo che il punto zero sia esattamente al centro dell'intervallo dell'ADC. A questo scopo viene utilizzato l'amplificatore operazionale IC2:A, collegato come amplificatore non invertente. La tensione alla sua uscita è descritta dall'equazione:

Qui R2 significa R2 e P2 collegati in serie, e R3, rispettivamente, R3 e P3, in modo che l'espressione non sembri troppo complicata. Per trovare le resistenze dei resistori, scriviamo l'equazione due volte (per correnti -10A e +10A):

Conosciamo le tensioni:

Ponendo R4 uguale a 20 kOhm, otteniamo un sistema di due equazioni, dove le variabili sono R2 e R3. La soluzione al sistema può essere facilmente trovata utilizzando pacchetti di matematica, ad esempio MathCAD (il file di calcolo è allegato all'articolo).

Il secondo circuito, costituito da IC3:A e IC3:B, viene calcolato in modo simile. In esso, il segnale proveniente dal sensore passa prima attraverso il ripetitore IC3:A, quindi va al divisore sui resistori R5, R6, P5. Dopo che il segnale si è indebolito, viene ulteriormente spostato amplificatore operazionale IC3:B.

Descrizione del funzionamento del microcontrollore

Il microcontrollore ATmega8A elabora i segnali dall'amplificatore operazionale e visualizza i risultati sul display. È sincronizzato da un oscillatore interno a 8 MHz. I fusibili sono standard, ad eccezione del CKSEL. In PonyProg sono impostati così:

L'ADC è configurato per funzionare a 125 kHz (fattore di divisione 64). Una volta completata la conversione ADC, viene chiamato il gestore degli interrupt. È memorabile valore massimo corrente e somma anche i quadrati delle correnti di campioni successivi. Una volta che il numero di campioni raggiunge 5000, il microcontrollore calcola il valore RMS della corrente e visualizza i dati sul display. Quindi le variabili vengono ripristinate e tutto accade dall'inizio. Il diagramma mostra il display WH0802A, ma è possibile utilizzare qualsiasi altro display con il controller HD44780.

All'articolo sono allegati il ​​firmware del microcontrollore, un progetto per CodeVision AVR e un file di simulazione in Proteus.

Impostazione dello schema

La configurazione del dispositivo si riduce alla regolazione delle resistenze di regolazione. Per prima cosa è necessario regolare il contrasto del display ruotando P1.

Quindi, passando con il pulsante S1 alla modalità fino a 10A, configuriamo P2 e P3. Ruotiamo uno dei resistori il più possibile verso destra e, ruotando il secondo resistore, otteniamo letture zero sul dispositivo. Stiamo cercando di misurare una corrente il cui valore è noto con precisione e le letture dell'amperometro dovrebbero essere inferiori a quelle reali. Giriamo entrambi i resistori leggermente verso sinistra, in modo da preservare il punto zero, e misuriamo nuovamente la corrente. Questa volta i valori dovrebbero essere leggermente più alti. Continuiamo così finché non otteniamo una visualizzazione accurata del valore corrente.

Passiamo ora alla modalità fino a 50A e configuriamola. Il resistore P4 imposta zero sul display. Misuriamo un po' di corrente e guardiamo le letture. Se l'amperometro li sovrastima girare P5 a sinistra; se li sottovaluta girare a destra. Ancora una volta lo impostiamo su zero, controlliamo le letture a una determinata corrente e così via.

Foto del dispositivo

Misurazione della corrente CC:

A causa della calibrazione non sufficientemente accurata, i valori sono leggermente sovrastimati.

Misurazione della corrente alternata con una frequenza di 50 Hz, un ferro viene utilizzato come carico:

In teoria, la corrente efficace di una sinusoide è pari a 0,707 del massimo, ma a giudicare dalle letture questo coefficiente è pari a 0,742. Dopo aver controllato la forma della tensione nella rete, si è scoperto che assomiglia solo a un'onda sinusoidale. Tenendo conto di ciò, tali letture strumentali sembrano abbastanza affidabili.

Il dispositivo presenta ancora uno svantaggio. C'è un rumore costante all'uscita del sensore. Passando attraverso l'amplificatore operazionale, arrivano al microcontrollore, per cui è impossibile ottenere uno zero perfetto (viene visualizzato circa 30-40 mA RMS invece di zero). Questo può essere corretto aumentando la capacità di C7, ma poi peggiorerà caratteristiche di frequenza: SU alte frequenze le letture saranno sottovalutate.

Fonti utilizzate

Elenco dei radioelementi