Summary: bên trong công nghiệp đo năng lượng , nhiều mét sử dụng shunt làm cảm biến ...
bên trong công nghiệp đo năng lượng , nhiều mét sử dụng shunt làm cảm biến dòng điện. Điều này chủ yếu là do chúng có giá thấp hơn các loại cảm biến dòng điện khác và cung cấp khả năng miễn nhiễm từ tính khiến chúng trở thành lựa chọn tốt cho công tơ một pha. Tuy nhiên, cách tiếp cận dựa trên shunt này cũng đưa ra một số thách thức, bao gồm nhu cầu cách ly từng shunt khỏi lõi của đồng hồ và các vấn đề về nhiệt do shunt gây ra.
Đo sáng dựa trên shunt yêu cầu hai tính năng quan trọng: cách ly hoàn toàn giữa shunt và lõi của công tơ và các đầu ra ADC nhất quán để phát hiện các dòng điện cùng pha trên tất cả các pha. May mắn thay, những yêu cầu này được giải quyết trong một dòng bộ chuyển đổi tương tự sang số (ADC) mới từ Thiết bị Analog.
Các thiết bị ADS131M04 mới là các ADC delta-sigma bậc 2, đa kênh, lấy mẫu đồng thời, 24 bit, có các tính năng hiệu chuẩn bên trong và dải động rộng. Các ADC này rất lý tưởng cho các ứng dụng đo năng lượng cần độ chính xác cao và mức tiêu thụ điện năng thấp.
Sự cách ly giữa shunt và đồng hồ đo được thực hiện thông qua một bộ chia điện áp điện trở đơn giản (R32-R48). Bộ chia được sắp xếp theo cấu hình dải song song với một ống dẫn lưu ở một bên, ADC ở bên còn lại và nối đất giữa chúng. Các ADC phải được cách ly khỏi mạch để tránh điện áp ở chế độ chung có thể làm hỏng bộ chuyển đổi tương tự sang số (ADC) của máy đo.
Để giải quyết vấn đề này, một bộ khuếch đại cách ly được thêm vào giữa ADC và bộ chia. Bộ khuếch đại này có thể giảm điện áp ở chế độ chung xuống mức chấp nhận được.
Một cách khác để đảm bảo cách ly là lắp ống dẫn điện song song vào dây dẫn nối đất, thay vì dây dẫn không nối đất. Điều này giúp loại bỏ điện áp ở chế độ chung khỏi shunt và ngăn nó làm hỏng ADC hoặc mạch bên trong của thiết bị.
Đo sáng dựa trên shunt cũng yêu cầu một ADC chính xác để cảm nhận điện áp đầu ra thấp do các shunt tạo ra ở dòng điện thấp. Điều này đặc biệt đúng với các công tơ dựa trên shunt được sử dụng trong các ứng dụng dân dụng được tham chiếu đến Nguồn điện lưới. Nếu đồng hồ đo điện trở song song không được hiệu chuẩn đúng cách, nó có thể đọc mạch điện cao thế, điện áp thấp thành mạch điện cao thế, điện áp thấp và dẫn đến việc lập hóa đơn không chính xác cho khách hàng sử dụng tiện ích.
Ngoài ra, hệ thống đo lường dựa trên shunt có thể bị can thiệp bằng cách đặt một thiết bị từ tính lên shunt để làm tê liệt hoạt động của nó. Việc giả mạo từ tính này có thể ảnh hưởng đến CT được sử dụng để cảm nhận dòng điện, dẫn đến kết quả đọc công tơ sai và hành vi trộm cắp điện.
Đồng hồ giả mạo cũng có thể bị loại bỏ điện áp RMS và công suất hoạt động. Việc giả mạo này sẽ khó phát hiện vì không đo được điện áp RMS và công suất hoạt động. Tuy nhiên, sự hiện diện của shunt và CT vẫn đưa ra manh mối rằng một sự kiện giả mạo đã xảy ra.
Thiết kế có nguồn điện AC/DC có thể được kích hoạt để chuyển sang chế độ phát hiện dòng điện khi thiếu điện áp RMS hoặc nguồn điện hoạt động. Sau đó, có thể kích hoạt đồng hồ để thoát khỏi chế độ phát hiện dòng điện này khi nguồn AC được khôi phục trở lại bình thường.