Pomiar prądu przemiennego do 5A z rozdzielczością 10-30mA.

Szczerze mówiąc nie wpadłbym na to W pierwszej kolejności porozmawiam z nauczycielem od pracowni bo kiedyś u niego sprawdzaliśmy stare mierniki i było sporo uszkodzonych, niedzialajacych amperomierzy wiec może mógłbym skorzystać z tego.

Bardzo dziękuję za zainteresowanie tematem i pomoc Wszystkie wskazówki od Was przedyskutuję z dużo bardziej obeznanym i doświadczonym kolegą, który pomaga mi przy projekcie lub ewentualnie z nauczycielami przedmiotów technicznych, którzy również mogą mi pomóc przy realizacji projektu. Obecnie robię prototyp urządzenia więc jeżeli będą występować drobne błędy i niedoskonałości pomiaru to nie będzie to znacząco przeszkadzać...

Witam

Trochę panowie z tym bocznikiem przesadzacie. Tu nie jest potrzebny bocznik o klasie 0,2. Tu jest potrzebny bocznik, który nie będzie zmieniał swoich paramterów (rezystancji) w czasie i przy obciążaniu go w pełnym zakresie prądów (od 0mA do 5000mA). Przecież i tak będzie on musiał skalibrować cały układ - będzie mu do tego potrzebny dokładny miernik będący wzorcem. A tak naprawdę - to przede wszystkim najistotniejsze będzie "skalibrowanie" obu torów prądowych miedzy sobą, aby te same wartości prądu dawały taką samą wartość liczbową z ACD. I tutaj tkwi sedno sprawy. Temat bardzo trudny.. tak jak go opisał kolega Bronek w poscie nr 26.

Rozważanie co będzie się działo, gdy przekroczymy zakres 5A nie ma i tak sensu, bo przekroczymy poziom pomiarowy ADC. Jak chcemy w tym zakresie (5A) mieć dokładność nie gorszą niż 10mA to 10bitowy ADC w AVR (procesor o którym mysli kolega) jest wystarczający. Jeśli chcielibyśmy taką dokładność utrzymać do 20A musiałby to być przetwornik 12bitowy. Taki jest w np.Cortexach, które sam używam. O o prądach zwarciowych można sobie tylko pomarzyć.

Jeśli już ktoś chce mierzyć prąd różnicowy w szerokim zakresie prądów roboczych - pozostaje tylko przekładnik Ferrantiego który obejmue oba tory prądowe.

pzdr
-DAREK-

Jeszcze gorzej tu są potrzebne dwa boczniki, które będą tak samo zmieniać swoje parametry. A jak podłączymy to do sieci, to już w ogóle nie wiem... W sieci potrafią się dziać rzeczy, które całe to urządzenie zabiorą w zaświaty, oby obsługującego nie. Co do przekładnika Ferrantiego to nie mam pojęcia dlaczego autor wątku na to nie wpadł przecież z niego będzie miał gotową różnicę. Separacja galwaniczna też jest zapewniona niejako z automatu...

Czytam Koledzy Wasze posty i coraz bardziej dociera do mnie fakt, że pomiar pradu o takiej rozdzielczości i takich samych wskazaniach na dwóch bocznikach będzie strasznie trudny... Właśnie myślałem o tym aby przenieść środek "roznicowki" do swojego urządzenia tylko chciałbym to zrobić tak aby w momencie wykrycia różnicy 30mA sygnał trafił do mikrokontrolera i to on wydał polecenie rozlaczenia obwodu. Jak zrobić taki wykrywacz SEM? Z góry dziękuję.

lesławek wrote:

Jeszcze gorzej tu są potrzebne dwa boczniki, które będą tak samo zmieniać swoje parametry. A jak podłączymy to do sieci, to już w ogóle nie wiem... W sieci potrafią się dziać rzeczy, które całe to urządzenie zabiorą w zaświaty, oby obsługującego nie. Co do przekładnika Ferrantiego to nie mam pojęcia dlaczego autor wątku na to nie wpadł przecież z niego będzie miał gotową różnicę. Separacja galwaniczna też jest zapewniona niejako z automatu...

Jeszcze gorzej cały pomysł jest idiotyczny.
A wykładowca który wymyślił całą koncepcję powinien dostać jedynkę.

Post napisany wyżej potwierdza że zakładający temat się zreflektował.

No no zaczynasz dobrze kombinować... No właśnie ten wykrywacz to przekładnik Ferrantiego i na jego uzwojeniu wtórnym masz sygnał proporcjonalny do różnicy prądów w uzwojeniach pierwotnych...

Dodano po 2 [minuty]:

Swoją drogą mógłbyś trochę poczytać zanim zabrałeś się za temat...

Więc ja zabieram się za lekturę i kombinowanie jak zrealizować to, o co mi chodzi. Jak będę bogatszy o nową wiedzę ale nadal będę miał problem to się odezwę... Na chwilę obecną bardzo dziękuję za zainteresowanie i pomoc.

A może takie urządzenie okaże się przydatne: http://www.hager.pl/katalog-produktow/rozdzial-energii/wylaczniki-i-rozlaczniki-mocy/przekazniki-i-przekladniki-roznicowopradowe/hr500/5692.htm

Kolego dziękuję bardzo za pomoc ale niestety tego rozwiązania nawet nie wezmę pod uwagę z kilku przyczyn:
1. Cena
2. Rozmiary (układ muszę zmieścić w małej obudowie)
3. Potrzebuję możliwości przesłania sygnału, że prąd różnicowy wynosi 30mA, który zostanie wykorzystany przez mikrokontroler.
Dodam od siebie, że projekt który robię jest MOIM pomysłem (nie nauczyciela czy wykładowcy), a ja jestem uczniem technikum elektronicznego i nie robię go na pracę dyplomową czy inżynierską... Nie robię tego również z czystej przyjemności, a w innych słusznych celach.

Według informacji z wikipedii, które w pierwszej kolejności przejrzałem to SEM występuje w RCD...

Quote:

Podczas normalnej pracy wektorowa suma prądów płynących przez przekładnik jest równa zero (zgodnie z I prawem Kirchhoffa). Stąd w uzwojeniu wtórnym przekładnika Ferrantiego (nawiniętym na rdzeniu) nie indukuje się SEM, przekaźnik spolaryzowany jest zamknięty (zwora przyciągana przez magnes stały) a styki główne zamknięte.
Jeżeli w chronionym obwodzie pojawi się prąd upływowy (np. przez ciało człowieka do ziemi lub przez przewód PE), to wtedy suma prądów w oknie przekładnika będzie różna od zera. W uzwojeniu wtórnym indukuje się SEM, która powoduje przepływ prądu przez cewkę przekaźnika spolaryzowanego. Pole magnetyczne wytworzone przez cewkę kompensuje pole magnetyczne magnesu stałego przekaźnika. Jeśli prąd upływu przekroczy próg zadziałania wyłącznika (IΔn), przekaźnik spolaryzowany zostanie otwarty zwalniając zamek i otwierając styki główne, a przez to odłączając zasilanie obwodu.
Podczas testowania przycisk testujący zwiera zacisk toru fazowego wyłącznika od strony odbiornika z przewodem neutralnym od strony zasilania poprzez wbudowany rezystor (zwykle 10 kΩ). W ten sposób przez wyłącznik płynie tylko prąd w torze fazowym, a suma prądów w oknie przekładnika będzie różna od zera, tak jak w przypadku upływu. Wyłącznik powinien wtedy zadziałać.

Według mnie tam po prostu indukuje się prąd różnicowy nie SEM ale na szybko pisałem posta więc skorzystałem z tego co podała wikipedia.
Przyrządy, którymi dysponuję:
- Multimetr METEX 3860D oraz UNI-T UT33C
- Oscyloskop Rigol DS5062MA
- Generator funkcyjny Protek 9205C
- Zasilacz laboratoryjny DF1730SL3A oraz zasilacz przerobiony z zasilacza ATX.
Zrobiłem parę kitów z AVT oraz sporo innych układów elektronicznych (raczej mało- lub średniozaawansowanych), sporo czasu poświęciłem zabawie z Arduino Leonardo (obsługiwałem czujniki tj. fotorezystor, czujnik ruchu, odległości, temeratury oraz budowałem jakieś inne proste układy). Szczerze mówiąc sam nie zaprojektowałem niczego bardziej złożonego (pomijając bardzo proste układy). Udało mi się też naprawić troszkę sprzętu AGD w domu oraz w słowackiej firmie, w której byłem na 2-tygodniowym stażu, dodatkowo już trzeci rok przerabiamy różne ćwiczenia na pracowniach elektronicznych oraz miałem trochę styczności z robotami LEGO Mindstorms, więc jakąś wiedzę posiadam, lecz przydałoby mi się teraz sporo doczytać w kierunku tego, co robię...
Chcę jednak korzytsać z mikrokontrolera ponieważ oprócz tego o czym tutaj rozmawiamy, urządzenie będzie spełniać kilka innych funkcji więc potrzebuję czegoś co będzie czuwać i sterować pozostałymi gałęziami układu.

Witam

yoachim95 wrote:

- Multimetr METEX 3860D oraz UNI-T UT33C
- Oscyloskop Rigol DS5062MA
- Generator funkcyjny Protek 9205C
- Zasilacz laboratoryjny DF1730SL3A oraz zasilacz przerobiony z zasilacza ATX.

Całkiem solidny zestaw. Miałem coś podobnego - Metexa ale M-3650D - niestety po upadku zaczął fiksować na niektórych zakresach i oscyloskop Rigola tylko 1052E którego będę może niedługo sprzedawał - bo musiałem kupić szybszą maszynę.

pzdr
-DAREK-

Jeśli proporcjonalne to wystarczy, bo wyznaczasz stałą i programowo mnożysz pomiar przez tą stałą. Natomiast uzyskanie współbieżności pomiarów przez dwa boczniki wydaje, się znacznie trudniejsze, nawet jeśli wyregulujemy to idealnie to po tygodniu może się okazać że już tak idealnie nie jest...

Darom wrote:

Trochę panowie z tym bocznikiem przesadzacie. Tu nie jest potrzebny bocznik o klasie 0,2. Tu jest potrzebny bocznik, który nie będzie zmieniał swoich parametrów (rezystancji) w czasie i przy obciążaniu go w pełnym zakresie prądów (od 0mA do 5000mA).

Darek... przeczytaj to jeszcze raz i zastanów się co napisałeś.

No tak, tylko w miernikach są rezystory, które mają oznaczane współczynniki temperaturowe i tolerancje rzędu 0,2%...

A widzisz problem z podłączeniem tego do sieci ? Bo ja tak.

lesławek wrote:

No tak, tylko w miernikach są rezystory, które mają oznaczane współczynniki temperaturowe i tolerancje rzędu 0,2%...

A dlaczego radioodbiornik, mający rezystory o tolerancji +/- 20% i tranzystory o β od 10 do 1000 dokładnie wzmacnia dźwięki, nie przekłamując ich? I jeśli spiker czyta wiadomości, to z radia nie słyszymy np. marsza Radetzkiego, tylko dokładny głos spikera?

Jaki to ma związek? Jeśli uważacie ze podłączenie rezystorów bezpośrednio do sieci i uzyskanie z takiego układu sygnałów pomiarowych jest bezpiecznym i najlepszym rozwiązaniem to ok. Moje zdanie na ten temat jest nieco inne, uważam że taka konstrukcja wymagałaby spełnienia wymagań przynajmniej CAT II.

Drodzy Panowie dałem sobie raczej spokój z tym pomiarem który wcześniej chciałem zrobić, czyli 2x0-5A (co 0,03A). Początkowo chciałem zrobić jak już słusznie zauważono RCD w inny sposób z dodatkowym pomiarem prądu. Teraz wpadłem na pomysł, że wykorzystam środek tego urządzenia i na jednym boczniku będę mierzył prąd z rozdzielczością 100mA (nie 30mA jak chciałem początkowo).
Bardzo dziękuję za wszystkie wskazówki ale to co mi opisywaliście to dla mnie wyższa szkoła jazdy do której jeszcze nie posiadam odpowiedniej wiedzy.
Jeżeli to co teraz robię nie przyniesie efektów to na pewno wrócę do Waszych wskazówek.

Witam ponownie
Moim aktualnym problemem stało się wykorzystanie gotowego układu z wyłącznika różnicowoprądowego. Zakupiłem takie urządzonko i rozkręciłem je. Moim oczom ukazało się takie coś:



Po przeczytaniu różnych informacji doszedłem do wniosku, że kiedy pojawi się prąd upływnościowy to musi się stać tak, że przekładnik Ferrantiego stanie się ''źródłem energii'' i zacznie zasilać przekaźnik spolaryzowany co doprowadzi do jego rozłączenia... Po przeanalizowaniu ścieżek oraz elementów mniej więcej wiem jak działa to urządzenie... Skoro na nóżkach przekładnika powinien pojawić się prąd powodujący, że w cewce będzie indukować się napięcie to na pewno ten prąd z przekładnika będzie miał jakieś napięcie. Zbudowałem więc mały układ testowy i przez przekładnik przeprowadziłem jeden przewód. Następnie podłączałem woltomierz do nóżek przekładnika oraz do wyjść, gdzie powinna być podłączona cewka ale nie zaobserwowałem jednoznacznej zmiany sygnału, która by świadczyła o zadziałaniu ''różnicówki''. Biorę pod uwagę to, że mogłem w pewnym momencie uszkodzić układ lub błędnie go zasilać ale chciałbym zapytać się Was czy w dobry sposób myślę? Czy faktycznie można gdzieś złapac jakiś sygnał, który się pojawia lub znika gdy pojawi się prąd upływnościowy? Gdyby tak było to pozostałą by tylko kewstia przerobienia go na sygnał akceptowałny przez mikrokontroler...
Gdyby było tak jak jest to pokazane na poniższym rysunku to będę musiał zbudować jakiś układ, który wykryje obecność prądu i da sygnał napięciowy do mikrokontrolera.



Tą kwestię zostawiam na poźniej. Narazie chciałbym tylko dowiedzieć się czy w dobry sposób myslę z tym poszukiwaniem sygnału?
Bardzo dziękuję za pomoc. Gdyby zaszła taka potrzeba to mogę mniej więcej opisać elementy na płytce z układem.
Może da się w prosty sposób zbudować własny układ z przekładnikiem Ferrantiego i jakimś wzmacniaczem do wzmocnienia sygnału, który można przesłać na mikrokontroler?

Bronek22 wrote:

To RCD pracujące z jakimś wzmamczniaczem. Ja tam widzę 2 tranzystory.
Odepnij uzwojenie wyjściowe pomierz oscyloskopem napięcie na uzwojeniu w funkcji prądu IΔ. Przekonasz się co dostaniesz.
Mikrokontroler to układ cyfrowy - tutaj masz jakiś sinus. Musisz obrobić sygnał dla mikrokontrolera.
Żeby obracbiać trzeba wiedzieć co ma się obrabiać.
Dlatego należy to obejrzeć na oscyloskopie.

Tam brak wzmacniacza..
To jest urządzenie które ma zasilanie tylko z cewki więc nie może wzmacniać sygnału z którego jest zasilany.

W elektronice nazywa się to komparator tylko dość specyficzny.

Wieczorem podam jakie jest napięcie z prądu 10mA. Kiedyś mierzyłem ale zapomniałem wartości.Cewka z RCD Legrand.
Pamiętam że moc na cewce zapadki była chyba kilku setek pW(piko).