Summary: ใน อุตสาหกรรมเครื่องวัดพลังงาน หลายเมตรใช้ shunts เป็นเซ็นเซอร์ปัจจุบัน ...
ใน อุตสาหกรรมเครื่องวัดพลังงาน หลายเมตรใช้ shunts เป็นเซ็นเซอร์ปัจจุบัน ส่วนใหญ่เป็นเพราะมีต้นทุนต่ำกว่าเซนเซอร์กระแสไฟฟ้าประเภทอื่นๆ และให้ภูมิคุ้มกันแม่เหล็กที่ทำให้เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับมิเตอร์หนึ่งเฟส อย่างไรก็ตาม วิธีการตามการแบ่งแบบนี้ยังนำเสนอความท้าทายบางประการ รวมถึงความจำเป็นในการแยกการแบ่งแต่ละอันออกจากแกนของมิเตอร์ และปัญหาความร้อนที่เกิดจากการแบ่ง
การวัดแบบอิงตามการแบ่งต้องการคุณสมบัติที่สำคัญสองประการ: การแยกอย่างสมบูรณ์ระหว่างการแบ่งและแกนของมิเตอร์และเอาต์พุต ADC ที่สอดคล้องกันสำหรับการตรวจจับกระแสเฟสเดียวกันในทุกเฟส โชคดีที่ข้อกำหนดเหล่านี้ได้รับการกล่าวถึงในกลุ่มตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล (ADC) จากอุปกรณ์แอนะล็อก
อุปกรณ์ ADS131M04 ใหม่เป็นแบบหลายช่องสัญญาณ การสุ่มตัวอย่างพร้อมกัน 24 บิต ADC เดลต้าซิกมาลำดับที่ 2 ที่มีคุณสมบัติการปรับเทียบภายในและช่วงไดนามิกกว้าง ADC เหล่านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานการวัดพลังงานที่ต้องการความแม่นยำสูงและใช้พลังงานต่ำ
การแยกระหว่างการแบ่งและมิเตอร์ทำได้โดยใช้ตัวแบ่งแรงดันความต้านทานอย่างง่าย (R32-R48) ตัวแบ่งถูกจัดเรียงในรูปแบบแถบคู่ขนานโดยมีการแบ่งด้านหนึ่ง ADC อีกด้านหนึ่งและมีกราวด์ระหว่างพวกเขา ต้องแยก ADC ออกจากวงจรเพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปที่อาจทำให้ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล (ADC) ของมิเตอร์เสียหายได้
เพื่อแก้ไขปัญหานี้ แอมพลิฟายเออร์แยกจะถูกเพิ่มระหว่าง ADC และตัวแบ่ง แอมป์นี้สามารถลดแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้
อีกวิธีหนึ่งในการแยกฉนวนคือการใส่ตัวแบ่งในตัวนำที่มีสายดิน แทนตัวนำที่ไม่มีสายดิน สิ่งนี้จะกำจัดแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปออกจากการแบ่งและป้องกันไม่ให้ ADC หรือวงจรภายในของอุปกรณ์เสียหาย
การวัดแบบอิงตามการแบ่งยังต้องการ ADC ที่แม่นยำเพื่อรับรู้แรงดันเอาต์พุตต่ำที่เกิดจากการปัดที่กระแสต่ำ นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับมิเตอร์แบบแบ่งที่ใช้ในที่อยู่อาศัยซึ่งอ้างอิงถึงแหล่งจ่ายไฟหลัก หากไม่ได้ปรับเทียบมิเตอร์แบบ shunt-based อย่างถูกต้อง วงจรกระแสสูงและแรงดันต่ำอาจอ่านเป็นวงจรกระแสสูงแรงดันต่ำ และส่งผลให้การเรียกเก็บเงินไม่ถูกต้องสำหรับลูกค้าสาธารณูปโภค
นอกจากนี้ ระบบวัดแสงตามการแบ่งอาจถูกแก้ไขโดยการวางอุปกรณ์แม่เหล็กบนการแบ่งเพื่อทำให้การทำงานเป็นอัมพาต การปลอมแปลงด้วยแม่เหล็กนี้อาจส่งผลต่อ CT ที่ใช้ในการตรวจจับกระแสไฟฟ้าในสาย ส่งผลให้การอ่านค่ามิเตอร์ผิดพลาดและการขโมยไฟฟ้า
มิเตอร์ที่ถูกดัดแปลงอาจถูกลบแรงดัน RMS และพลังงานที่ใช้งานอยู่ การปลอมแปลงนี้ตรวจจับได้ยากเนื่องจากไม่ได้วัดแรงดัน RMS และกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่ อย่างไรก็ตาม การปรากฏตัวของ shunt และ CT ยังคงให้เบาะแสว่ามีเหตุการณ์การปลอมแปลงเกิดขึ้น
การออกแบบมีแหล่งจ่ายไฟ AC/DC ที่สามารถเรียกให้เข้าสู่โหมดตรวจจับกระแสเมื่อไม่มีแรงดัน RMS หรือพลังงานที่ใช้งานอยู่ จากนั้นมิเตอร์จะถูกเรียกให้ออกจากโหมดตรวจจับกระแสไฟฟ้าเมื่อไฟฟ้ากระแสสลับกลับมาเป็นปกติ
ภาษาอังกฤษ