خانه / آموزش / انواع دیتالاگرهای اندازه گیری خازن

انواع دیتالاگرهای اندازه گیری خازن

انواع دیتالاگرهای اندازه گیری خازن –

از انواع دیتالاگرها میتوان برای اندازه گیری المان های مختلف خازن استفاده کرد، در ادامه به بررسی برخی از انواع دیتالاگرهای اندازه گیری خازن میپردازیم.

مقدمه‌ای بر دیتالاگرها-

يک ديتالاگر وسيله‌ی است که با استفاده از سنسورهای تعبيه شده و يا خارجی متغيری خاص را در واحد زمان اندازه‌گيری و ثبت مي‌کند.

که اين متغير مي‌تواند دما، فشار، ولتاژ، رطوبت و غيره است.

دیتالاگر ها مي‌توانند کاربرد خانگی و هم صنعتی داشته باشند.

اساس کار ديتالاگر پردازش ديجيتال است و دارای باتری، سيم، حافظه‌ی داخلی، سنسور و ماژول قابل برنامه نويسی هستند.

قابل اتصال به پی سی و نمايش داده‌ها توسط نرم‌افزار هستند.

استفاده‌ی زيادی در مهندسی ژئوتکنيک و ابزار دقيق دارند چرا که بطور خودکار ديتا را در لحظه نمايش مي‌دهند.

خازن ها و دیتالاگرها-

دارا بودن تحمل ولتاژهای بالا و ESR (مقاومت سری معادل) نسبت به خازن‌های الکتروليت و داشتن مشخصه‌ی طول عمر بار بالا، خازن های فيلم را ایده‌آل برای استفاده در صنعت‌های انرژی‌های تجديدپذير چون فتو-ولتاییک، خودروی الکتريکی و انرژی بادی کرده است.

کاربرد دیتالاگرهای اندازه‌گیری دما در خازن-

برای نصب و استفاده‌ی بهینه از خازن ها ملاحظاتی باید رعایت شود.

که با وجود دیتالاگر ممکن خواهد بود.

از جمله دمای خازن که به آن در هنگام کار، توجه خاصی مبذول میشود.

چون اثر مهمی در عمر وسیله دارد.

با قرار گرفتن خازن در مدار الکتريکی، جريان‌های بزرگ با فرکانس های بالا ممکن است به بالا رفتن دمای آن منجر شود.

که به کاهش عمر مفيد آن می‌انجامد.

اگر تحمل جريان و تلفات حرارت در مدار داخلی به درستی تعیين نشده باشد،

ممکن است به آتش گرفتن خازن بينجامد.

در نتيجه بررسی مشخصه های افزايش دما تحت شرايط حقيقی کار بهترين راه برای سنجش تحمل و قابليت خازن های فيلم است.

برای تست خازن ميتوان شرايط تست را با اضافه کردن جريان ac فرکانس بالا بر ولتاژ بالای DC بهبود بخشيد.

ولتاژ باياس DC مي‌تواند تا مقدار پنج کيلو ولت را داشته باشد.

فرکانس جريان ac مي‌تواند از يک کيلو هرتز تا 200 کيلو هرتز را دارا باشد.

قدرت خروجی ماکسيمم 2 کيلو ولت آمپر باشد.

در اين مرحله است که از ديتا لاگر استفاده مي‌کنيم.

شکل زیر یک دیتا-لاگر اندازه گیری دمای 8 کاناله قابل حمل، با تغذیه‌ی باتری را نشان می‌دهد.

در اينجا ميتوان از ديتالاگر اندازه‌گيری دمای 8 کاناله استفاده کرد.

که دما را تحت مقادير مختلف به طور دقیق اندازه‌گيری میکند.

با استفاده از ديتالاگر ميتوان افزايش دما را در دراز مدت اندازه گيری کرد.

همچنان ميتوان افزايش دما را تحت فرکانس ها و ولتاژهای مختلف اندازه‌گيری کرد.

دیتالاگرهای اندازه‌گیری دما و رطوبت-

اين ديتالاگر ها دارای ترميستور یا ترموکوپل داخلی هستند.

که قابليت وصل به منابع خارجی را دارا مي‌باشند.

از دما در بازه‌های زمانی مختلف نمونه برداری کرده و ساماندهی مي‌شوند.

با وصل ترموکوپل‌های اين ديتالاگر به خازن ميتوان افزايش دمای آن را کنترل و از خرابی خازن‌های صنعتی جلوگيری کرد.

خازن های فیلم همچنین باید در محلی نصب و مورد بهره برداری قرار گیرند که دارای رطوبت زیاد نباشد.

همچنین هوای محیط‌های صنعتی که سبب خوردگی بدنه می شود از سایر عوامل مضر در طول عمر آنها محسوب می شود.

که میتوان با استفاده از دیتالاگر اندازه گیری رطوبت کنترل کرد.

خازن های اصلاح ضریب قدرت-

خازن های فیلم ولتاژ بالا کاربرد زیادی در نیروگاه ها و پست برق برای اصلاح ضریب توان دارند.

به عنوان تولیدکننده بار راکتیو به منظور تنظیم و کنترل ولتاژ و جلوگیری از نواسانات قدرت در شبکه ها استفاده میشوند.

و تصحیح ضریب قدرت در مصرف کننده ها به علت ارزانی و سادگی سیستم آن، بسیار متداول است.

در یک مصرف کننده الکتریکی غیراهمی بین ولتاژ و جریان، اختلاف فازی وجود دارد.

جریانی که مصرف کننده از شبکه می کشد دو جزو اکتیو Ip و راکتیو Iq دارد.

حال اگر خازنی را به دو سر بار، متصل کنیم جریانی از شبکه می کشد که در خلاف جهت جریان راکتیو بار است.

لذا جریان راکتیوی که از شبکه کشیده میشود کاهش می یابد .

در این شرایط زاویه جدید بین جریان و ولتاژ تقلیل می‌یابد.

به عبارت دیگر در شرایط جدید، ضریب توان cos φبزرگتر شده است.

هر اندازه زاویه φکوچکتر باشد متناسب با آن، قدرت اکتیو بیشتر و قدرت راکتیو کمتر خواهد شد.

توان هم در خازن ها بصورت توان غير مفيد است.

درست مانند سلف ها در يك چهارم پريود موج متناوب ،توان دريافت مي كنند و در يك چهارم بعدي توان را تحويل مي دهند.

پس خازن ها هم مانند سلف ها باعث افرايش توان راكيتو غير مفيد شبكه مي شوند.

اما زماني که خازن و سلف با هم در شبكه قرار گيرند، اين دو برعكس هم عمل مي كنند .

يعني زماني كه سلف توان مي گيرد خازن توان مي دهد و زماني كه سلف توان مي دهد خازن توان مي گيرد .

پس توان هاي غير مفيد اين دو فقط يكبار از شبكه دريافت مي شود.

در زمانهاي بعد بين آنها تبادل مي شود بدون اينكه مولد اين توان را تحمل كند .

پس مصرف كننده هاي اهمي سلفي توان راكتيو خود را دريافت مي كنند.

مولد و شبكه توزيع آن را توليد و پخش نمي كنند زيرا اين كار را خازن انجام مي دهد .

وظيفه آنها تامين توان راكتيو مورد نياز مصرف كننده هاي اهمي سلفي است .

خازن‌های اصلاح ضریب قدرت نسبت به هارمونیک‌ها حساس اند.

این هارمونیک‌ها شامل هارمونیک‌ های پنجم، هفتم، یازدهم، سیزدهم و … هستند.

دلیل استفاده از دیتالاگرها-

علاوه بر این مشکل، مشکلات زیر نیز موجب خرابی بانک‌های خازنی می‌شود:

– تشدید

-اضافه ولتاژ

-امواج کلید زنی

-جریان هجومی

-ولتاژ آنی بارگیری جرقه

-تخلیه یا بازبست ولتاژ

بسته به طراحی ساختار اساسی بانک‌های خازنی، حدود پایداری در مقابل اضافه ولتاژ، اضافه جریان و هارمونیک‌ها برای دور کردن خازن از خرابی بسیار مهم است.

پارامترهای خازن اصلاح قدرت مانند ولتاژ، جریان، دما و رطوبت در عملکرد و عمر خازن و شبکه ی تاثیر به سزایی دارند و کنترل آن ها قابل توجه است.

در اینجا هست که میتوان با هزینه ی کم، انواع دیتالاگرها را برای کنترل پارامترهای مختلف خازن به کار برد.

دیتالاگرهای اندازه‌گیری ولتاژ-

استفاده از ديتالاگر برای بررسی ولتاژ خازن در دو مرحله-

برای اندازه‌گيری ولتاژ به باتری خازن مقاومت 0 تا 100 کيلو اهم کامپیوتر و ديتالاگر و سنسور، ولتاژ قابل وصل به به مدار نياز داريم.

مرحله‌ی یک: شارژ –

با وصل کامپیوتر به ديتالاگر و استفاده از نرم‌افزار ديتا استوديو و يا نرم‌افزارهای مشابه، سنسور ولتاژ را به ديتالاگر وصل مي‌کنيم و مدار زير را مي‌بنديم.

جريان را از 100 ميکرو آمپر به صفر مي‌رسانيم تا خازن کامل شارژ شود.

مرحله‌ی دو: دشارژ –

مداری که برای محاسبه‌ی دشارژ خازن باید ببندیم.

 

ديتا لاگرهای انرژی-

برای اندازه‌گيری ضريب قدرت و تشخيص بازده انرژی کل نياز به استفاده از ديتالاگر انرژی با مشخصات زير است:

ديتالاگر انرژی نه تنها بايد قادر به ثبت قدرت مصرفی سه‌فاز و تک فاز باشد، بلکه ضريب توان را نيز ثبت کند.

توانایی اندازگيری ضريب قدرت حاکی از آن است که از قدرت استفاده‌ی بهینه مي‌شود يا خير.

برخی از ديتالاگر های انرژی تنها جريان را اندازه مي‌گيرند.

ولتاژ را ثابت فرض مي‌کنند و ضريب قدرت را یک فرض مي‌کنند.

به علت اندازه نگرفتن ولتاژ، تصوير درستی از عملکرد مدار ارائه نمي‌دهند.

مهم است که برای اندازه‌گيری دقيق توان مصرفی بايد ديتالاگری را انتخاب کنيم که ولتاژ و هم جريان را اندازه بگيرد. و

اختلاف زمان بين آن‌ها برای محاسبه‌ی ضريب قدرت استفاده مي‌کنند.

استفاده از دیتالاگر و خازن برای اصلاح ضریب قدرت-

هدف از استفاده از دیتا‌لاگر رسيدن به يک الگوريتم برای روش جبران ضريب قدرت پسيو و تعیين مقدار خاصيت خازنی مورد نياز است:

ديتا لاگر بايد 1-توان راکتيو 2-ضريب قدرت 3-ولتاژ 4-فرکانس خط را اندازه‌گيری کند.

با استفاده از الگوريتم روی نرم‌فزار ظرفيت خازنی لازم برای جبران ضريب توان به دست مي‌آيد.

که مي‌تواند مثبت(ظرفيت خازنی بايد اضافه شود) يا منفی (ظرفيت خازنی بايد کم شود).

ظرفيت خازن جبران ساز از جمع و يا تفريق اختلاف ظرفيت خازنی با ظرفيت خازنی مدار بدون جبران‌ساز به دست مي‌آيد.

با استفاده از اين الگوريتم ميتوان عمليات سوئيچينگ را در خازن جبرانساز با سوئيچينگ مدار بدون خازن جبرانساز مقايسه مي‌کند.

و روش بهينه‌ای برای کليدزنی ارائه مي‌دهد.

تا کمترين نويز انتقال را در خط ايجاد کند.

شکل بالا يک ديتالاگر برای کنترل ضريب قدرت را نشان مي‌دهد.

که مشخصات يک شبکه نظير ولتاژ، جريان، توان موثر، توان راکتيو، فرکانس، ضريب قدرت، thd ولتاژ، thd جريان و انرژی را ثبت ميکند.

به علاوه پارامترهای دما، خروجی پله و رفتار در زمان کليدزنی را در سيستم جبران ساز نشان ميدهد.

اين ديتالاگر برای خازن‌های فيلم جبران ساز ضریب قدرت طراحی شده است.

درباره‌ی امیر

همچنین ببینید

پروتکل های انتقال داده با فیبرنوری

توضیح درباره ی فیبر نوری: فیبر نوری یا fiber optic به رسانه و فناوری مرتبط …

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *