cómo obtener una forma de onda de corriente CA limpia para los cálculos del factor de potencia

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He estado haciendo un proyecto para averiguar el factor de potencia de una carga comparando los cruces por cero de las señales de voltaje y corriente (de una señal de CA) y, por lo tanto, encontrando la diferencia de fase usando un arduino UNO. La aplicación es confidencial, pero puedo decir que estoy usando una carga que puede introducir un cambio en la inductancia en el circuito y, por lo tanto, darme una diferencia de fase y también aumentar la resistencia efectiva que disminuye aún más a la corriente consumida. Tengo mi señal de voltaje disponible a través de un método particular y estoy usando un módulo sensor de corriente de efecto Hall ACS712 para la detección de corriente.

He podido obtener formas de onda más limpias con un filtro de paso bajo (de 500 a 300 m, puedo obtener buenas lecturas del factor de potencia) para corrientes de hasta 300 mA, pero las corrientes más bajas son comparables al ruido inherente del sensor.  Por lo tanto, al buscar otras opciones para obtener una forma de onda de corriente limpia, busqué sensores similares con los rangos y sensibilidades actuales que desea mi aplicación, pero no están disponibles de inmediato y pueden costar mucho en un nivel de producción para mi empresa.

No puedo usar un CT porque mis corrientes ya están en valores muy bajos, disminuirlas aún más a través de un CT no servirá de nada y según mis cálculos para 1:50 giros, el CT terminará con señales de corriente baja similares a las del ACS712 (no aunque conozca los efectos de ruido), por lo tanto, estoy viendo el método de resistencia de derivación. Mis preguntas son las siguientes:

1) ¿Hay algún otro enfoque que pueda seguir para calcular el factor de potencia?

2) ¿Puedo seguir usando un CT? Considerando que es un método de aislamiento. pero ¿cómo medir las corrientes en el rango de 500ma a 50ma que se requiere para mi aplicación?

3) He intentado usar una resistencia de 5 ohmios como una derivación (5 * 0.2 = 1Vpp) y he tratado de observar la salida. La señal parece ser muy ruidosa para empezar, ¿cómo hago para solucionar esto? Además, ¿cómo puedo hacer que sea más seguro considerando que hay contacto galvánico con las líneas de CA en lugar de otros métodos?

4) ¿Debo seguir cualquier otro enfoque para hacer esto?

así que estoy en un enlace: / necesito ayuda !!! :llorar: (perdón por el gran párrafo y la lista de preguntas! 8-O)

    

2 respuestas

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Si tiene la capacidad de muestrear su voltaje y las señales de corriente, calcular el factor de potencia podría ser más fácil que intentar medirlo directamente. Para hacer esto, calcule el voltaje RMS y la corriente de un ciclo. La potencia aparente será igual al producto del voltaje y la corriente de RMS. Al mismo tiempo, calcule la potencia verdadera consumida durante el mismo ciclo sumando la potencia instantánea. Una vez que tienes el poder aparente y el poder verdadero, tienes dos lados de Power Triangle . La potencia verdadera es igual a la potencia aparente multiplicada por el coseno del factor de potencia. Resuelve el factor de potencia.

    
respondido por el Tyler Brooks
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El ACS712 está obsoleto para el nuevo diseño y se reemplaza con el ACS723 más preciso y lineal, pero NO tendrá la misma linealidad en un rango de 50 mA IF clasificado para 5A, por ejemplo.

Si desea detectar la potencia de True RMS, ¿puede diseñar un sensor de corriente de derivación con un multiplicador OTA (VxI) y convertir la salida en corriente para impulsar un aislador óptico óptico por menos de $ que un sensor de TC con cálculos de software RMS? / p>     

respondido por el Tony EE rocketscientist