Power System frekvens bestämning genom att använda Arduino

Nätström distribueras allmänt på 50 eller 60 Hz.This-projektet syftar till att "Beräkna hur levande ac power system ofta använda Arduino" kit och liten transformator ckt setup. Detta projekt är byggd av vårt team caféer, Venkat, Abhishek och jag under Dr S. R. Bhide.

Ladda ner Länkar

Jag har delat detaljer i projektet på min Google Drive .
En snabb Presentation om projektet finns här . (Ladda ner presentationen för att se animeringar.)

Problemet

Levande kraften signalen består av en spänning med magnitud på 230 V (eller 110 V: Detta varierar från land till land) och en frekvens på 50 Hz (eller 60Hz). Vårt mål är att mäta denna frekvens exakt med hjälp av Arduino kit. Märkspänningen för mikrokontroller för Arduino är 5 V. Så, någon signal med amplituden av mer än 5V kan skada mikrokontroller.
Problemet här är alltså mycket klart att vi på något sätt konvertera 230V power system leverera till 0-5V så att Arduino kan framgångsrikt analysera sinuskurva som tillhandahålls av leverans. Ett annat stort hinder är att Arduino inte kan läsa negativa signaler. Så, med tanke på att vi har att bearbeta signalen att beräkna dess frekvens.

Strategin

För att mäta frekvensen av power signaler med sådan hög styrka, måste amplituden föras ned till en lägre magnitud så att signalen kan vara
matas till mikrokontroller. Men frekvensen hålls opåverkad. Detta kan göras i följande steg:
1. använda en 230V/6V steg ned transformator, spänningen först kommer till 6V.
2. nu, med en potentiometer spänningen justeras till 3V effektivvärde (Vp-p = 3√2 ≈ 4,25 < 5V).
3. denna signal matas nu till en av de analoga stiften på mikrokontroller.
Nu har vi varit framgångsrika i att ge modifierade signalen till en av de analoga stiften på mikro-controller.

Arduino programkod

1. en uppsättning av kontinuerlig 250 prover av spänningen är tagit från den analoga pin och lagras i mikrokontroller.
2. den tid det tar att läsa dessa 250 prov beräknas.
3. nu, den tid det tar att läsa en analog värdet av insignalen är förhållandet mellan den totala tid det tar att läsa 250 prover till 250.
4. det tar 28 millisekunder att ta 250 prover. Så, för ett prov tar 28/250 = 0.112 msec.
5. tid det tar att läsa en analoga värde är provtagning tidmellanrummet av den inbyggda ADC av mikrokontroller och det beräknas vara 0.112 msec.
Frekvens beräkning
Det bör noteras att Arduino är inte läsa en halv cykel av AC insignalen dvs negativ halva vågen och antar att den vara noll.
Så när vi ser proverna, det syns att vi får en uppsättning avläsningar som kvarstår värdet börjar noll och sedan värdet från noll till toppen
värdet av insignalen och sedan stadigt får tillbaka till noll och förblir noll under en tid. Denna cykel håller upprepa.
Nu ställa vi in en räknare på noll. Nu börjar vi läsa spänning proven och räknaren startar när det första noll provet upptäcks efter noll värde signaler.
Den counter stannar när den nästa nollan värde signal upptäcks. Det är obligatoriskt att veta att varje prov läses med tidsintervall för 1 MSEK.
Frekvensen beräknas:
Frekvens (f) = 1000 / (2 * k * 0.112)... där k är värdet för räknaren.
Genomförandet av metoden
Efter de ovan nämnda uppgifterna är fulländade, är det nu dags att utföra metoden. För det första power signalen matas till en steg ned transformator och resultatet är
justeras till 3V med potentiometer. Signalen ges nu till en av de analoga stiften på mikro-controller (analog pin A0 i detta fall).
Eftersom den Arduino kit är kopplats ihop med datorn, kan vi köra seriell bildskärmen av programvaran Arduino och se beräknad frekvens.
Mer information om hela projektet finns i den detaljerade rapporten (andra förbättrade metoder diskuteras också) där som bara beskrivningen
del av projektet kan hittas i de två writeups på arduino. Arduino kod används också bifogas.

Detta arbete är licensierat under en Creative Commons Attribution 3.0 Unported License.