Development of embedded system for energy analyzer
Gömülü sistem kullanarak bir enerji analizörü geliştirilmesi
- Tez No: 719295
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NURDAL WATSUJİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Embedded Systems, Arm Cortex, Energy Analyzer, Single Phase Analyzer, STM-32f429, Digital Signal Processing, Real-time Operating System
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Devreler ve Sistemler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 146
Özet
Son yıllarda çevre dostu, enerji tasarrufu, yenilenebilir enerji kaynakları ve teknolojide her geçen gün gelişen yeni ekipmanlar gibi konular bizleri geleceğimizi daha iyi korumaya davet ediyor. Enerji tüketiminin artması ve sınırlı enerji kaynaklarının gidere k azalması; ne kadar enerji üretildiğinin, verimliliğin, son kullanıcılara nasıl dağıtıldığının sorularını gündeme getiriyor. Bu konuda sadece bireysel bazda değil, global bazda da araştırma ve geliştirmeler mevcuttur. Ayrıca enerji üretimi, dağıtımı ve kullanımında gerekli ekipman kullanımı da her geçen gün artmaktadır. Güç sistemlerinde şebekedeki dengesiz harmonik akımlar ve gerilimleri gözlemek için; Voltmetre, Ampermetre, Osiloskop Wattmetre vb. ayrı ayrı ölçüm cihazlarının kurulumu gereklidir. Yapmış olduğumuz çalışmamızda, şebekeden gelen akımı ve voltajı algılayan özel bir devre MCU'ya orantılı seviyelerde sinyaller iletir. IEEE Std 1459TM2010 [ 1 ] gibi bazı standartlara göre analizler yapılır. Bir A/D dönüştürücü, voltaj ve akım sinyallerini düzenli aralıklarla ayrık zamanlı sinyale dönüştürür. MCU periyodik olarak örnekler (f_sampling=1600 Hz, N=32, A/D çözünürlüğü 12 sonra voltaj ve abit) daha kım sinyallerini düzenli aralıklarla yaklaşık *0,4 % hata oranıyla analiz eder. Analiz edilen frekans, RMS voltları, RMS amperleri, cos(φ), harmonikler ve enerji değerleri ölçülür. Projede STMen önemli bileşenlerden biri 32F405 MCU ve HY32D LCDTFT ekran dir. PCB'miz için izolasyon devreleri, sigortalar ve diğer güvenlik ekipmanları ile gereksinimlerimizi tamamen karşılamaktadır. Özet olarak, birden fazla ölçüm cihazı gereksinimini ortadan kaldıran bir şebekedeki değişken parametreleri analiz eden tek bir analizör geliştirmek tezin amacıdır. LCD sayesinde tüm verileri sadece bir ekranda gösterecek mobilize ve kompakt yapıda olacaktır. *Hata oranı f_örnekleme, N ve A/D çözünürlüğüne bağlıdır. Anahtar Kelimeler: Analizör, STMGömülü Sistem, Arm Cortex, Enerji Analizörü, Te k Fazlı 32f429, Sayısal Sinyal İşleme, Gerçek Zamanlı İşletim Sistemi
Özet (Çeviri)
In recent decades, the subjects on environmentally friendly, energy saving, renewable energy resources, that scientists have been working on and new equipment that are developing day by day in technology invite us to protect our future in a better way. The increase in energy consumption and the gradual decrease in limited energy resources raise fundamental questions such as how much energy is produced, what is its efficiency, how it distributes to the end users. Not only on an individual basis, but also on a global basis research and development are carried out on this subject. In addition, required equipment usage in energy generation, distribution and utilization is increasing every day, too. In the common systems for monitoring power circuits, you need to install individual measuring devices e.g., Voltmeter, Ammeter, Oscilloscope, Wattmeter etc. separately because of the increasing harmonic currents and voltages in the grids. Our design yields an industrial analyzer that sense the current and voltage at the input then designed circuit transmits signals proportional levels to the MCU which will be analyzed based on some standards such as IEEE Std 1459TM2010 [1]. An A/D converter, converts the voltage and current signals to the digital representation at regular intervals. MCU periodically samples (f_sampling=1600 Hz, N=32, A/D resolution 12-bit) then analyze the voltage and current signals at regular intervals of time with the approximately *0,4 % error rate. After that, it stores the data of electrical variables which are analyzed. e.g., these electrical variables may be frequency, true RMS volts, true RMS amps, cos(φ) and even harmonic values, including energy variables. For the project ARM Cortex family as STM-32F405 and LCD-TFT screen which part number is HY-32D are one of the most important components. The features of this device completely provide our requirements with isolation circuits, fuses and another safety equipment for our PCB. As a summary, it is an objective of the thesis to develop an industrial analyzer which a single analyzer device that analyzes the variable parameters in a grid by eliminating the require of multiple measuring devices. Thanks to the LCD, with the compact design we are able to see all data only on a screen and it's completely mobilized. *The error rate depends on the f_sampling, N, and A/D resolution.
Benzer Tezler
- Türkiye'de kentsel dönüşüm sürecinde uygulanan konutlarda taşıyıcı sistem alternatiflerinin çevresel sürdürülebilirliğinin değerlendirilmesi
Evaluation of the environmental sustainability of structural system alternatives for houses produced in the urban transformation process in Turkey
MEHMET ÇETİNTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH YAZICIOĞLU
- Environmentally friendly components for energy storage devices
Enerji depolama cihazlarında çevre dostu bileşenlerin kullanımı
ELENA STOJANOVSKA
Doktora
İngilizce
2019
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Yapı bilgi modelleme aracılığı ile enerji etkin yapı tasarımı ve geliştirilmesi: Bir konut projesi örneği
Energy efficient design and enhance of buildings with building information modelling: The case of a multistory residential building
DAMLA ELBİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜL KOÇLAR ORAL
- Dikey iniş kalkış yapabilen sabit kanatlı insansız hava aracı tasarım, üretimi ve uçuş testleri
Design, manufacturing and flight tests of a fixed-wing vertical take-off and landing unmanned air vehicle
UĞUR ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2015
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN İNALHAN
- Kapalı-çevrim glikoz seviyesi kontrolü için piezoelektrik pompa geliştirilmesi
Development of piezoelectric pump for closed-loop glucose level control
ALP KAÇAR
Doktora
Türkçe
2021
Endokrinoloji ve Metabolizma HastalıklarıTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YİĞİT TAŞCIOĞLU
DOÇ. DR. MEHMET BÜLENT ÖZER