На просторах интернета и в радиотехнической литературе о реактивной энергии теории много, а схем приборов, измеряющих коэффициент мощности, практически нет. За исключением «Фазометра в журнале Радиолюбитель 2009г. №12» на цифровой логике и стрелочном индикаторе.
Решено: прибор делать на МК, использовать LED индикатор, полная развязка высоковольтных и низковольтных цепей. Кроме того он должен указывать «виновника» снижения коэффициента: индуктивность или емкость. Диапазон измеряемых токов 1 — 100А (по мощности: 0,2 — 45 кВт).
Принцип измерения основан на фиксации моментов появления положительной полуволны напряжения и тока, вычислении разницы в радианах и табличная конвертация в коэффициент мощности.
Прибор питается от блока питания Tr1, VDS1, VR1 по обычной схеме. Кроме того со вторичной обмотки трансформатора Tr1 подается переменное напряжение на оптрон ОС1. При положительной полуволне на порту RA5 будет высокий уровень.
Самый легкий вариант получения синусоиды тока: использование трансформатора тока или встречно-параллельные диоды. Эти схемки показаны отдельно, в пунктирных рамочках. Диоды обязательно должны соответствовать по току, обратному и прямому напряжению, мощности. Вариант с импортным трансформатором показан в рабочей схеме, ввиду его непростого подключения.
Печатная плата выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита.
Осциллограммы, снятые с ножек портов RA5 и RA4, различных видов нагрузки показаны ниже.
Печатка и НЕХ-файл прилагаются. Работа с разными нагрузками, в том числе двигатель с компенсирующими конденсаторами, на видео.
Изменения от 22.06.2014: заменена картинка печатной платы и файл сos new.lay. Была ошибка: у оптрона ОС1 3 и 4 выводы попутаны местами.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| МК PIC 8-бит | PIC16F628A | 1 | ||||
| VDS1 | Диодный мост | DB157 | 1 | |||
| VR1 | Линейный регулятор | LM7805CT | 1 | KP142EH5A | ||
| OC1, OC2 | Оптопара | PC120 | 2 | |||
| VT1, VT2, VT3 | Биполярный транзистор | КТ3102Г | 3 | |||
| VD1, VD2 | Выпрямительный диод | 1N4007 | 2 | |||
| VD3, VD4 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 2 | |||
| C1, C6 | Конденсатор K10-17 | 0.1мкФ 50В | 2 | |||
| C2 | Электролитический конденсатор K50-35 | 330мкФ 35В | 1 | |||
| C3, C4 | Электролитический конденсатор K50-35 | 100мкФ 35В | 2 | |||
| C5 | Электролитический конденсатор K50-35 | 1000мкФ 16В | 1 | |||
| C7, C8 | Конденсатор K10-17 | 22 пФ | 2 | |||
| R1, R4, R5 | Резистор | 10 кОм | 3 | |||
| R2, R3 | Резистор | 2 кОм | 1 | |||
| R6-R9, R11-R13 | Резистор | 330 Ом | 7 | |||
| R10, R14, R15 | Резистор | 3 кОм | 3 | |||
| Tr1 | Трансформатор | TEZ4.5 9V | 1 | |||
| Tr2 | Трансформатор тока | LA100-TP/SP2 | 1 | |||
| 3-х цифровой 7-ми сегментный индикатор | Е30561-L | 1 | ||||