Amperų matavimas su srovės transformatoriumi

7 04 2014

Pribrendo laikas  papliurpti apie srovės matavimus. Tiek gudraus namo, tiek DINArduino klone, tiek telemetrijos projektuose naudoju srovės stiprumo matavimo įėjimus. Srovės stiprumo parodymai gali pagelbėti tiek sekant elektros sąnaudas, tiek identifikuojant ar kažkoks įrenginys aplamai dabar dirba ir ar dirba jis korektiškai.

Sensorius

Nuo seno labiausiai paplitęs srovės matavimo būdas yra naudojant šunto rezistorių. Technika labai gana paprasta – apkrovą jungiame per kuo galingesnę varžą, o rezultatus matuojame sekdami įtampos kritimą prieš ir po varžos.  Taip žinodami varžos nominalą galime persiskaičiuoti kiek tuo metu tekėjo srovės. Tačiau yra ir geresnis būdas, ypač aukštoms įtampos srovės matavimas skirtas būdas – panaudojant srovės transformatorių. Srovės transformatorius tai tam tikro dydžio ritė, jos centru pervėrus laidą su tekančia srove ritėje pradedami generuoti proporcingi tenkančiai srovei bei ritės dydžiui įtampa. Šiuo atveju fiziškai prie stebimo laido mes nesame prisijungę tad šis būdas hobistams yra labai patogus.

Interneto parduotuvėse galite įsigyti kelių rūšių CT (angl. current transformer, liet. srovės transformatorius) sensorių. Vieni jų jau turi papildomus elementus stebimam signalui stebėti, o kiti pateikia tik patį srovės transformatorių leisdami galutinį nuskaitomą signalą susiformuoti pačiam. Šiuo metu savo nereikliems poreikiams naudoju štai tokį CTsensorių:

450px-TA12-100_B

Plačiau apie jį galite pasiskaityti čia. Suprojektuotas jis dirbti prie 5V maitinimo ir analoginiame įėjime turime galimybę nuskaityti srovę nuo 0 iki 5A. Pakeitus RL (dar angliškai vadinamą Burden varža) varžą ir 200Ohm į kokia didesnę matuojamas ribas be problemų galime pakeisti. Pasakoti kaip vyksta srovės transformatoriaus generuojamo signalo konvertavimas labai jau nenoriu tad apie tai pasiskaitykite čia. Mūsų atveju skirtumas tik tas kad šis CT sensorius gražina reikšmes nuo 0 iki 5V nedalindamas įtampos perpus. Tokiu atveju matysime tik viršutinę, teigiama srovės sinusą. Tuo parodysiu kaip ten kas.

Dabar blogoji šio reikalo pusė – deja bet srovės transformatoriai skirti tik AC srovėms matuoti.

Pajungimas

Paprastesnio sensoriaus prijungimo prie stebimo laido tikriausiai ir būti negali – tereikia stebimą laidą perkišti per srovės transformatoriaus centrinę skylę ir viskas:

IMG_20140407_070435

Skaityti pilną įrašą »