EXAMEN 1

Medición AC 110V- 50A

Objetivo

Realizar la medición de voltaje, corriente, frecuencia, potencia y energía sin excedernos de un rango ya determinado, en nuestro caso será un voltaje de 110V y una corriete de 50A.

Diagrama de bloques

VOLTAJE Y FRECUENCIA

Esquema del circuito

CORRIENTE

Esquema del circuito

Diagrama del PCB. La placa es una shield la cual se monta sobre la tarjeta de desarrollo.

ENERGÍA Y POTENCIA

Para medir potencia tomaremos el pico máximo de cada ciclo de la señal, luego calcularemos el valor RMS de cada uno y se multiplicarán entre si para obtener la potencia.

Para la medición de la energía cada tiempo se sumará a un acumulador y se guardarán distintos valores cada cierto tiempo.

Datos técnicos 

Como se puede observar en el diagrama de bloques, utilizaremos un Transformador de aislamiento N-66A de TRIAD MAGNETICS. El Estas unidades están diseñadas con 1500V de aislamiento entre el circuito.

Especificaciones

1. Potencia máximo:              250 VA
2. Voltaje de entrada:         
                           Paralelo:    115V@50/60Hz
                           Serie:         230V@50/60Hz
3. Voltaje de salida:              115 -/+ 5%
4. Carga secundaria:             2.17 Amps RMS
5. Regulación voltaje:          5% TYP @ carga completa - no carga

Para los que no estén familiarizados con el trasformador de aislamiento, en este link pueden encontrar una explicación sencilla y concreta: Transformador Aislador .

Debido a que nuestra corriente será de 50A, tendremos que utilizar el conector adecuado para que no se queme. Optamos por el 55 amp PCB Powerclaw de APP. 

Especificaciones

1. Máxima corriente:
                  PP Powerclaw:                       55 amps
                  SB Powerclaw Powerclaw:    50 amps
                  Locking Mini-Powerclaw:     55 amps
                  Vertical y Horizontal:            55 amps
2. Máximo voltaje:
                  PP Powerclaw:                       600 volts
                  SB Powerclaw Powerclaw:    600 volts
                  Locking Mini-Powerclaw:     600 volts
                  Vertical y Horizontal:            600 volts

El sensor de corriente que utilizaremos será el EAC1420SP del fabricante Eaton Cutler Hammer.


Especificaciones

1. Rango de medición:                            10A a 50A
2. Tiempo de respuesta:                          300 ms
3. Voltaje de alimentación:                     24V
4. Rango de voltaje de salida:                 0V a 5V

El amplificador operacional a utilizar es el TL084 de Texas Instrument. Con el cual ya hemos trabajado antes.

Por último utilizaremos una fuente de voltaje independiente del sistema para alimentar cada componente como el sensor de corriente y amplificadores operacionales. Este será el convertidor de  XP Power ECL10US24-E AC-DC. 

Especificaciones

1. Rango de entrada AC:                   85V a 264V
2. Frecuencia:                                    47Hz 63Hz
3. Voltaje de salida DC:                    24V