S0- liitäntä ja tehon laskeminen.
Tarkan (siis todella tarkan) hetkellisen tehon saa laskettua tuosta S0 liitännästä seuraavasti
(3600 / imp) / imp/kWh
Jossa 3600 on sekunteja tunnissa.
Imp on yhden impulssin kesto (nousevasta reunasta – nousevaan reunaan)
imp/kWh on mittarin vakio, montako impulssia yhtä kWh tuntia kohden.
Tulos yksikkö on kWh
Jos tuon homman meinaa tehdä jollain mikrosuoittimella pitänee kaavaa hieman ”modata”
Syy:
Oletusmittari 1000 imp/kWh, jolloin seuraavilla kulutuksilla pulssin kestot olisi.
1W kulutus 3600 sek (siis yksi pulssi tunnissa) pienempiä tehoja mittari tuskin pystyy mittamaan.
1kW kulutus 3,6 s.
10 kW kulutus 0,36s.
30 kW kulutus 0,12s (30 kW on 10 kW / vaihe = noin 42A vaihevirta.
Tuo 42A vaihevirta on hetkellisenä hyvinkin mahdollinen 3 x 25A liittymässä.
Mutta siihen kaavan ”modaamiseen” jos tuon homman aikoo tehdä Arduino sarjan tuotteilla, tai jollain muulla vastaavalla Atmen AVR- sarjan suorittimella kannatta huomata, ettei suorittimessa ole erillistä liukuluku yksikköä. Pulssin pituus vaihtelee suuresti alkaen 3600 sek ja lyhimmillään vain noin 0,1 sek.
Jotta suoritin selviäisi hommasta kannattaa laskettavat luvut laventaa sopivasti. Kertomalla 3600 ja impulssin kesto esimerkiksi 1000, tai vaikka 10 000. Luvit mahtuvat silti vielä 32 bit rekisteriin ja laskenta voidaan silloin tehdä riittävällä tarkkuudella kokonaislukuina.
Pulssin keston mittaaminen (AVR mikrosuorittimet) noissa mikrosuorittimissa on erillinen ”rautalaskuri”, joka toimii täysin ohjelmistosta riippumatta ja on siten täysin vapaa ohjelmiston viiveistä, parantaa mittatarkkuutta.
Tuolle rautalaskurille tuodaan suorittimen kiteeltä kellopulssi suorittimessa olevan ohjelmoitavan esijakajan kautta, jotta saadaan sopiva kellopulssi mitta kWh-pulssin pituuden laskemiseen.
kWh- mittarin pulssilla aiheutetaan keskeytys (INT0) joka lukee laskurin ja sen jälkeen nollaa laskurin.
Näin meillä on tarkka pulssin kesto (mitä lie aikana, johtuen kiteen taajuudesta ja valitusta esijakajan asetuksesta) sitten tuo mitälie aikayksikkö muutetaan sekunneiksi (tai millisekunneiksi) ja lasketaan teho tuon kaavan mukaisesti.
Jos haluaa vimpanpäälle ohjelman kannatta seurata ettei kulutuksen ollessa nolla laskuri pyörähdä ympäri, jolloin tule vikalukemia. Tätä voi tietenkin seurata laskurin ylivuotobitillä ja näin estää virhelukemat.
Jos haluttu teho halutaan esittää vaikka suorittimen LCD- näytöllä tarvitaan pikku viive, sillä LCD- näyttöä ei voi päivittä, kuin noin 0,5 - 1 sekunnin välein, muuten näyttä sekoaa (LCD- näyttö on hidas).
Oma valintani mikrosuorittimeksi oli
Olimx AVR-MT128
www.olimex.com >>AVR >> Development Boards
(suomessa myy Atomia Oy)
Ja sitten tarvittava kWh- mittari omaan projektiin (3 kpl)
http://www.slaper.be/jpg/EM10DINDS.pdfJouduin käyttämään useampaa yksivaiheista mittaria johtuen ”omituisesta” kohteesta.
Mittarit tuli matkailuautoon ja kun auto voidaan kytkeä sähköverkkoon 1- 3 tavallisella ”töpselillä” eli 1 x16A liitännällä ei kolmivaihemittaria voinut käyttää, koska kun pistotulpan ”törkkää” seinään ei ole mitään havaintoa siitä missä piuhassa se nolla on.
Siksi koko projekti rakennettiin siten että auton sähköistys on tehty kolmena täysin erillisenä yksivaiheryhmänä, joita voidaan tarvittaessa yhdistellä. Näin tuon nollajohdon ”vaeltelu / muuttuminen” ei haitta mitään.
Omassa projektissani lasketaan kyllä myös tuo kulutettu teho, muuta tärkeämpää oli seurata vaihevirtaa ja ohjata kuormia sen mukaan. Pikku esimerkki esimerkiksi akkulaturi ottaa verkosta tehoa noin 1,4kW kun akut on tyhjät, joten aika merkittävä kulutus jo tämäkin. (Akut 6 kpl 12V / 210AH)
Tuonne mikrosuorittimeen voi sitten tehdä sopivankokoisen taulukon ja lukea mitta-arvot sitten haluttaessa PC:lle tuon sarjaportin kautta, tai laittaa mikrosuoritin ”syöttämään” dataa jatkuvasti, oli PC sitten päällä, tai ei. Nämä nyt sitten on niitä makuasioita mitä kukin haluaa.
