Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita mengkonsumsi energi listrik untuk berbagai keperluan seperti untuk menyalakan peralatan listrik, gadget, perangkat, mesin, dan lain sebagainya. Jadi, penting untuk mengukur jumlah daya yang dikonsumsi untuk menghasilkan tagihan listrik yang biasanya dilakukan oleh meteran energi. Secara umum daya AC diukur dengan menggunakan berbagai teknik, disini pada artikel ini mari kita bahas cara mengukur daya AC menggunakan Mikrokontroler PIC .
Apa itu Pengukuran Daya AC?
Daya listrik dapat berupa daya AC atau daya DC, meteran energi digunakan untuk mengukur daya. Ada berbagai macam jenis pengukur energi, yang diklasifikasikan sebagai pengukur energi digital, pengukur energi elektronik, alat pengukur watt , pengukur energi tiga fasa, pengukur energi satu fasa, pengukur daya AC, dan sebagainya.
Daya AC diberikan oleh produk dari nilai tegangan RMS melintasi beban, arus RMS melintasi beban, dan faktor daya beban. Ini dapat direpresentasikan seperti yang ditunjukkan pada persamaan di bawah ini.
Adapun pengukuran daya AC dapat diartikan sebagai pengukuran tegangan, pengukuran arus, dan pengukuran faktor daya. Jadi untuk mengukur konsumsi daya dengan menggunakan mikrokontroler PIC maka perlu dilakukan pengukuran tegangan dengan menggunakan mikrokontroler PIC, mengukur arus menggunakan mikrokontroler PIC, dan mengukur faktor daya menggunakan mikrokontroler PIC.
Pengukuran Tegangan AC menggunakan Mikrokontroler PIC
Mikrokontroler umumnya dioperasikan dan diproduksi untuk bekerja dengan peringkat tegangan kurang dari atau sama dengan 5V. Jadi, tidak mungkin mengukur tegangan AC yang lebih besar dari 230V secara langsung dengan memberikan tegangan input yang tinggi ke mikrokontroler yang dapat menyebabkan kerusakan sementara atau permanen pada mikrokontroler.
Pengukuran Tegangan AC menggunakan Mikrokontroler PIC
Oleh karena itu, diperlukan penurunan tegangan AC tinggi sekitar 230V menjadi 5V untuk mengukur tegangan menggunakan mikrokontroler. Pengukuran tegangan AC menggunakan mikrokontroler PIC dapat dilakukan dengan menggunakan a penguat perbedaan atau trafo potensial. Penguat perbedaan atau transformator potensial digunakan untuk menurunkan tegangan dan kemudian dengan menggunakan konverter atau penyearah analog ke digital, pembacaan tegangan ditampilkan pada layar LCD.
Pengukuran Arus AC menggunakan Mikrokontroler PIC
Pengukuran Arus AC menggunakan Mikrokontroler PIC
Mikrokontroler PIC dapat digunakan untuk mengukur arus AC dengan bantuan penguat beda, resistor shunt, dan konverter analog ke digital . Resistor shunt digunakan sebagai transduser untuk mengubah arus menjadi tegangan karena mikrokontroler secara langsung tidak dapat membaca arus. Dengan demikian, tegangan yang melintasi resistor shunt dapat diukur menggunakan mikrokontroler PIC yang diubah lagi menjadi arus menggunakan hukum Ohm. Dengan demikian, arus AC yang diukur ditampilkan pada layar LCD.
Pengukuran Faktor Daya menggunakan Mikrokontroler PIC
Induktor & kapasitor menyebabkan faktor daya tertinggal & terkemuka, arus tertinggal tegangan dengan beberapa sudut & tegangan arus timbal masing-masing oleh beberapa sudut. Jadi, faktor daya dapat didefinisikan sebagai cosinus dari sudut antara arus dan tegangan dan diberikan sebagai
Untuk mengukur faktor daya menggunakan mikrokontroler PIC, perbedaan waktu antara tegangan dan arus ditentukan menggunakan deteksi zero-crossing dengan bantuan pin interupsi eksternal mikrokontroler. Interupsi dihasilkan setiap kali persimpangan nol bentuk gelombang tegangan terdeteksi dan pengatur waktu internal mikrokontroler digunakan untuk mengukur waktu. Demikian pula, setiap kali interupsi bentuk gelombang saat ini dihasilkan, maka pengatur waktu berhenti menghitung dan dengan demikian perbedaan waktu dihitung.
Proses ini berulang untuk beberapa kali (katakanlah 20 sampai 30) dan nilai rata-rata diambil untuk hasil yang lebih baik. Oleh karena itu, perbedaan waktu digunakan untuk menentukan perbedaan sudut fasa antara tegangan dan arus. Dengan demikian, faktor daya dapat dihitung dengan menggunakan mikrokontroler PIC.
Sekarang, dengan mengganti nilai tegangan, arus, faktor daya dalam persamaan daya di atas, kita dapat mengukur daya AC. Pengukur yang digunakan untuk mengukur faktor daya dapat disebut sebagai pengukur faktor daya.
Sistem Pengukuran Energi Matahari Disampaikan melalui RF menggunakan Mikrokontroler PIC
Sistem Pengukuran Energi Matahari Disampaikan melalui RF menggunakan mikrokontroler PIC
Tujuan utama dari proyek ini adalah pengukuran energi matahari menggunakan beberapa akuisisi data sensor. Proyek ini menggunakan panel surya yang berubah arah sesuai dengan sinar matahari. Parameter panel surya seperti intensitas cahaya, suhu, voltase, dan arus dipantau dan juga dikirim ke PC menggunakan RF.
Sistem Pengukuran Energi Matahari Disampaikan melalui RF menggunakan Diagram Blok Proyek mikrokontroler PIC
Diagram blok proyek yang ditunjukkan pada gambar di atas terdiri dari berbagai blok, termasuk panel surya, sensor temperatur, sensor cahaya, sensor tegangan dan sensor arus dihubungkan dengan mikrokontroler PIC. Sensor digunakan untuk mengukur suhu, cahaya, voltase, dan arus dan dikirim ke PC menggunakan RF, data yang sama ditampilkan melalui layar LCD.
Sistem Pengukuran Energi Matahari Disampaikan melalui RF menggunakan Diagram Blok mikrokontroler PIC
Blok catu daya, transceiver RF, PC, max232, 555 jam , dan blok buzzer dihubungkan seperti yang ditunjukkan pada diagram blok di atas. Pengukuran energi matahari dapat dilakukan dengan mengukur faktor-faktor seperti suhu dan intensitas cahaya yang mempengaruhi pembangkitan energi.
Ada berbagai jenis pengukur yang antara lain adalah pengukur faktor daya, pengukur energi digital, pengukur energi elektronik, pengukur daya tiga fase, pembacaan meter energi melalui internet, meteran energi prabayar dengan antarmuka GSM, meteran energi yang dapat diprogram untuk survei beban listrik.
Apakah Anda tertarik untuk mendesain proyek elektronik menggunakan mikrokontroler PIC? Kemudian, posting pertanyaan atau ide Anda di bagian komentar di bawah untuk bantuan teknis mengenai solusi proyek.
