CM2273, SAR ADC, me shpejtësi të lartë, 2 MSPS, 16-bit, dy kanalësh

Struktura e pamjes

Rasti i Aplikimit: Matja e Cilësisë së Energjisë duke Përdorur CM2273

Qëllimi:

Për të përdorur ADC-në CM2273 për mbikëqyrjen e cilësisë së energjisë duke matur parametrat si tensioni, rryma dhe frekuenca. ADC-ja do të ndihmojë në konvertimin e sinjaleve analoge nga sensorët e sistemit të energjisë në të dhëna digjitale për analizë dhe mbikëqyrje.

1. Përbërësit e Sistemit:

CM2273: Një ADC 16-bit SAR me aftësi mostrimi të shpejtë, e cila përdoret për të digitalizuar sinjalet analoge nga sensorët e cilësisë së energjisë.

Sensori i tensionit: Mat valën e tensionit të sistemit të energjisë (p.sh., nga rrjeti elektrik).

Sensori i rrymës: Mat valën e rrymës që kalon nëpër sistem-in e energjisë.

Analizator/Kontrollues Energjie: Një mikrokontrollues ose procesor sinjalesh dixhitale (DSP) që mblidh të dhëna nga CM2273, i përpunon matjet dhe llogarit parametrat kryesorë të cilësisë së energjisë (p.sh., tension, rrymë, faktor fuqie).

Softuer: Softuer monitorimi të cilësisë së energjisë që përpunon të dhënat e mbledhura, kryen analiza në kohë reale dhe ofron raporte mbi cilësinë e energjisë.

2. Parametrat e Cilësisë së Energjisë për t'u Matur:

Tensioni: Matja e tensionit RMS për të siguruar që ai të qëndrojë brenda intervalit të kërkuar.

Rryma: Matja e rrymës RMS për të vlerësuar ngarkesën dhe për të përcaktuar çdo mosbalancë.

Frekuenca: Matja e frekuencës së furnizimit me energji për të siguruar që të qëndrojë në nivele nominale (50 Hz ose 60 Hz).

Harmonikët: Matja e deformimeve harmonike në valët e tensionit dhe rrymës për të vlerësuar sjelljen jolineare në sistemin e energjisë.

Faktori i Fuqisë: Llogaritja e raportit të fuqisë reale ndaj asaj duke u vlerësuar efikasitetin e sistemit.

3. Konfigurimi i Sistemit dhe Vendosja e Matjes:

3.1 Matja e Tensionit:

Përdorni një sensor tensioni (p.sh., një pjesëzues tensioni ose një sondë diferenciale) për të matur tensionin AC nga sistemi i energjisë.

Sinjali i tensionit do të ushqehet në kanale hyrëse diferenciale të CM2273.

CM2273 do të mostrë valën e tensionit, duke e kthyer atë në një sinjal dixhital për analizë të mëtejshme.

3.2 Matja e Rrymës:

Përdorni një sensor rryme (p.sh., një sensor rryme me efekt Hall ose një transformator rryme) për të matur rrymën që rrjedh përmes sistemit.

Ngjashëm me matjen e tensionit, sinjali i rrymës futet në CM2273 për t'u digitalizuar.

3.3 Matja e Frekuencës:

Frekuenca mund të matet duke analizuar intervalin kohor midis kalimeve në zero ose duke përdorur një numërues frekuence.

Alternativisht, CM2273 mund të mostrë formën e valit të tensionit, dhe kontrollori mund të analizojë frekuencën duke zbuluar kulmet në sinjalin e marrë.

4. Mbledhja e Të Dhënave dhe Përpunimi i Sinjaleve:

CM2273 vazhdimisht mostron formën e valit të tensionit dhe rrymës me një shkallë mostrimi të paracaktuar (zakonisht 10 kSPS ose më e lartë, në varësi të aplikimi ).

CM2273 nxjerr të dhëna digjitale drejt mikrokontrollorit, i cili më pas i përpunon sinjalet për të llogaritur parametrat kyç si:

Tensioni RMS: Gjëndja katrore mesatare e vlerave të tensionit të ngritur në katror.

Rryma RMS: Gjëndja katrore mesatare e vlerave të rrymës së ngritur në katror.

Faktori i Fuqisë: Duke përdorur diferencën fazike midis formave të valit të tensionit dhe rrymës.

Deformimi Harmonik: Duke kryer transformimin e Furierit për të analizuar përmiximin harmonik në format e valit të tensionit dhe rrymës.

Frekuenca: Duke përcaktuar frekuencën duke analizuar ciklin e formës së valit.

5. Analiza e Cilësisë së Energjisë:

Mikrokontrollori ose DSP-ja do të analizojnë të dhënat e grumbulluara dhe do t'i krahasojnë me standardet e cilësisë së energjisë (p.sh., IEEE 519 për deformimin harmonik, IEC 61000 për përputhshmërinë elektromagnetike).

Sistemi mund të aktivizojë alarma ose njoftime në rast se parametrat e cilësisë së energjisë dalin jashtë kufijve të lejuar.

6. Optimizimi i Performancës:

Shkalla e mostrimit: Sigurohuni që shkalla e mostrimit të CM2273 të jetë mjaftueshëm e lartë për të regjistruar me saktësi valët e tensionit dhe të rrymës, veçanërisht kur maten harmonikët me frekuencë të lartë.

Filtër: Zbatoni filtra digjitalë (kalim-i-ulët, kalim-i-bandës) në softuer për të hequr zhurmën ose përbërësit e padëshiruar me frekuencë të lartë nga sinjalet.

Kalibrimi: Kalibroni rregullisht sensorët dhe CM2273 për të ruajtur saktësinë e matjeve gjatë kohës.

7. Shembull Projektimi të Qarkut:

Sensorë Tensioni dhe Rryme te CM2273: Lidhni daljet e sensorëve të tensionit dhe rrymës me kanale hyrëse diferenciale të CM2273.

CM2273 në Kontrollues**: Përdorni ndërfaqen SPI ose I2C për të dërguar të dhënat digitale nga CM2273 te mikrokontrollori ose DSP për përpunim.

Mikrokontrollori në Softuerin e Cilësisë së Fuqisë: Të dhënat e përpunuara dërgohen te një softuer i monitorimit të cilësisë së fuqisë që funksionon në një PC ose të integruar