전력 측정

AC 회로의 전력 측정은 DC 회로보다 훨씬 더 복잡할 수 있습니다. 위상 편이가 전압에 미터로 얻은 전류 수치를 곱하는 것 이상으로 문제를 복잡하게 만든다는 단순한 이유 때문입니다.

필요한 것은 순시의 곱(곱셈)을 결정할 수 있는 도구입니다. 전압과 전류. 다행히도 고정 코일과 움직이는 코일이 있는 일반적인 전자동력계 운동이 이 작업을 훌륭하게 수행합니다.

3상 전력 측정은 2개의 움직이는 코일을 함께 연결하는 공통 샤프트가 있는 2개의 동력계 움직임을 사용하여 수행할 수 있으므로 단일 포인터가 미터 움직임 눈금에 전력을 등록할 수 있습니다. 이것은 분명히 다소 비싸고 복잡한 이동 메커니즘을 만들지만 실행 가능한 솔루션입니다.

홀 효과

전자식 전력계(단순히 포인터를 움직이는 것이 아니라 시스템에서 전력을 나타내는 전기 신호를 생성하는 것)를 유도하는 독창적인 방법은 홀 효과를 기반으로 합니다.

홀 효과는 1879년 E. H. Hall에 의해 처음 발견된 특이한 효과로, 수직 자기장에 노출된 전류 전달 도체의 너비를 따라 전압이 생성됩니다.

홀 효과:전압은 전류와 수직 자기장의 강도에 비례합니다.

평평한 직사각형 도체의 너비에 걸쳐 생성된 전압은 도체를 통과하는 전류의 크기와 자기장의 강도에 정비례합니다.

수학적으로는 이 두 변수의 곱(곱셈)입니다. 주어진 조건 세트에 대해 생성되는 "홀 전압"의 양은 또한 평평한 직사각형 도체에 사용되는 재료 유형에 따라 다릅니다.

특별히 준비된 "반도체" 재료가 금속보다 더 큰 홀 전압을 생성하는 것으로 밝혀졌으며, 따라서 현대의 홀 효과 장치는 이러한 재료로 만들어집니다.

그렇다면 외부 회로의 AC 전압에 의해 도체를 통과하는 전류가 밀리고 전류에 의해 활성화된 한 쌍의 와이어 코일에 의해 자기장이 설정되는 홀 효과 센서를 사용하여 장치를 구축하는 것이 합리적입니다. AC 전원 회로의 홀 전압은 회로 전류와 전압의 배수에 정비례합니다.

움직일 수 있는 질량이 없기 때문에(전자 기계식 움직임과 달리) 이 장치는 즉각적을 제공할 수 있습니다. 전력 측정:

홀 효과 전력 센서는 순간 전력을 측정합니다.

홀 효과 장치의 출력 전압은 어느 시점의 순간 전력을 나타낼 뿐만 아니라 DC 신호이기도 합니다! 이것은 홀 전압 극성이 둘 다에 의존하기 때문입니다. 자기장의 극성과 도체를 통과하는 전류의 방향.

전류 방향과 자기장 극성이 모두 바뀌면(AC 전원의 반주기와 같이) 출력 전압 극성은 동일하게 유지됩니다.

전원 회로의 전압과 전류가 위상이 90°인 경우(역률이 0인 경우 no 부하에 전달되는 실제 전력), 홀 장치 전류와 자기장의 교대 피크는 서로 일치하지 않습니다. 하나가 피크에 있을 때 다른 하나는 0이 됩니다.

이 시점에서 홀 출력 전압은 마찬가지로 0이 되며 전류와 자기장 강도의 곱(곱셈)이 됩니다.

이러한 시점 사이에서 홀 출력 전압은 양과 음 사이에서 균등하게 변동하여 무효 부하를 통한 전력의 순간 흡수 및 해제에 해당하는 신호를 생성합니다.

순 DC 출력 전압은 0이 되어 회로의 실제 전력이 0임을 나타냅니다.

전원 회로의 전압과 전류 사이의 위상 변이가 90° 미만이면 홀 출력 전압이 생성되어 양과 음 사이에서 진동하지만 음보다 양의 시간을 더 많이 소비합니다. 결과적으로 순 DC 출력 전압이 발생합니다.

저역 통과 필터 회로를 통해 조절된 이 순 DC 전압은 민감한 DC 미터 움직임에 등록된 최종 출력 신호인 AC와 혼합된 AC에서 분리될 수 있습니다.

순간적으로보다 일정 기간 동안 전력 사용량을 합산하기 위해 미터를 사용하는 것이 종종 유용합니다. 이러한 미터의 출력은 줄 단위 또는 전력 이후 소비된 총 에너지 단위로 설정할 수 있습니다. 당 수행되는 작업의 척도입니다. 단위 시간.

또는 더 일반적으로 미터의 출력을 와트시 단위로 설정할 수 있습니다.

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