Stap 4: Energie knooppunt circuit beschrijving
De weerstand van een shunt werd gekozen als het is stabieler dan een Hall Effect sensor en kleiner dan een Current Transformer. De shunt weerstand moest worden in een bereik dat als maximale toegestane stroom is ontleend aan een apparaat de spanningsval over de weerstand van de shunt minder dan 250mV piek tot piek is aangezien dit de EMICs max huidige spanning ingang.
Vmax = Imax * Rshunt
Dus Rshunt = Vmax / Imax
Imax kiezen als 17A en Vmax als volgt 250mV
R = 10 mΩ
Zo zal een shunt weerstand dat kleiner gelijk is aan 10mΩ is hier gebruikt worden. De EMIC heeft een interne verstelbaar winst van 50 x zodat een kleinere shunt weerstand kan worden gebruikt die ook het voordeel van minder Vermogensdissipatie op de weerstand heeft.
De hoogspanningslijn AC is verzwakt met behulp van een sensor van de spanning divider bestaat uit 1.76Mohm en een weerstand 1Kohm voordat het wordt geleverd aan de CS5490 spanning kanaal input. De scheidingslijn verhouding wordt bepaald door het maximale invoerbereik van het CS5490 spanning kanaal (176mVRMS) en de maximale lijn spanning. De divisie verhouding wordt bepaald door vergelijking hieronder.
Vout = Vin * (R2 / (R1 + R2)) < 176mV RMS
Voor een spanning van de lijn, Vin = 260 Vrms en R2 = 1K, R1, kunnen worden opgelost. Zie onderstaande vergelijking:
R1 = [1000 * {(260V / 176mV)-1}] = 1.47Mohm
Een 120%-marge en selecteren van de gemeenschappelijke waarden van de weerstand, R1 = 120% * 1,47 M = 1.76Mohm weerstand is geselecteerd. De spanning zin weerstand (R2) moet worden verwezen naar dezelfde potentiële als de huidige sensor en CS5490 voeding (gevestigd op de lijn of neutraal).
Het microprocessor en relais circuit heeft een logica niveau van 3.3V en 5V terwijl de EMIC een 3.3V heeft logica niveau en als deze een niveau shifter nodig is. Bovendien is de energie metering IC op het lichtnet aangesloten, maar het moet hebben van de microprocessor-chip geïsoleerd uit het stopcontact omdat het lawaai van het lichtnet de microprocessor en vooral de betrouwbaarheid van de andere componenten beschadigen kunt. Er is dus een noodzaak voor een apparaat dat kan doen zowel isolatie en niveau verschuiven. Gelukkig hiervoor een optocoupler juist. Een lichtbron in de optocoupler is ingeschakeld wanneer een signaal wordt doorgegeven aan het. Deze lichtbron activeert een transistor aansluiten van beide uiteinden aan de ontvangende kant. De keuze van optocoupler was voornamelijk te wijten aan de beschikbaarheid en de grootte. Een andere belangrijke factor was de opkomst en ondergang keer tot overdracht van het signaal via de optocoupler.
De EMIC is ingesteld dat een standaard baud-rate van 600. Omdat de baud-rate zo laag is, kan optokoppelaars worden in het bereik microseconde. De optocoupler voor dit project was de MCT2E; het heeft tijden van de opkomst en ondergang van 3 en 4 ons respectievelijk en als zodanig is het aanvaardbaar om te communiceren op een betrouwbare manier op een baud-rate van 600. Het werd ook gekozen omdat het gemakkelijk beschikbaar was en had een klein pakketje met slechts 6 pinnen.
