STM32F4 - analizator i rejestrator parametrów sieci energetycznej

Question

Witam. Postanowiłem zbudować w ramach pracy inż. analizator i rejestrator parametrów sieci energetycznej ...w domu. Wykorzystać chcę płytkę STM32F4-discovery.

Pytanie brzmi: Czy mogę spróbkować napięcie i prąd(też napięcie w sumie) przemienne czyli sieciowe??? Czytałem sheeta i tam chyba pisze, że nie wszystkie układy mogą mierzyć +/-. Czy ktoś z większym doświadczeniem mógłby udzielić mi odpowiedzi???

vonar · Accepted Answer

No normalnie szokujące odkrycie... I co z tego?

michalko12 · Accepted Answer

Zapewni, znam układy gdzie i 10 bitów wystarcza, a urządzenie ma klasę 0.5. Ja zastanawiam się czy userowi wiedzy wystarczy, bo pytania które zadaje na to nie wskazują.

Konto nie istnieje · Accepted Answer

@darekdmp Skoro się uparłeś budować miernik energii na płytce do tego nie przystosowanej, to przynajmniej użyj gotowego rozwiązania w zakresie dopasowania sygnałów i próbkowania. W ten sposób możesz zrobić układ, który jakoś będzie działał. Użycie dedykowanego układu poprawia bezpieczeństwo i niezawodność, oraz znacznie upraszcza konstrukcję. Czas potrzebny na przygotowanie aplikacji też się znacznie skraca. Przykładowy analog front-end znajdziesz tutaj: A jeżeli chcesz to zrobić jeszcze lepiej, to pomyśl o wykorzystaniu układu, który wykonuje wszystkie obliczenia za Ciebie. W ten sposób może się okazać, że wielka płytka discovery jest zbędna, ale może służyć tylko jako switch do przesyłania danych przez Ethernet/Wi-Fi/USB czy co tam jeszcze oprogramujesz. Tutaj jest niemal kompletny miernik, który Ty chcesz budować od podstaw. Zwracam uwagę na śmiesznie niską cenę rzędu $2.70. Przelicz to na stawkę godzinową i pomyśl czy warto na siłę szukać indywidualnego rozwiązania.

vonar · Answer

I tak najważniejsza będzie składowa AC, a tę przecież łatwo przesunąć i przetwornik single-ended nie przeszkadza.

Zależnie od tego co konkretnie chcesz mierzyć i analizować, ale przetwornikowi 12-bitowemu może brakować rozdzielczości.
Do w miarę dokładnych pomiarów napięcia i prądu lepsze mogą okazać się układy dedykowane do liczników energii (hasło do poszukania: single phase metering IC).

darekdmp · Answer

przy pomiarze chwilowego p=u*i musimy mierzyć wartości napięcia i prądu nad i pod osią t w okresie.

darekdmp · Answer

analizator ma rejestrowac takie dane: prad,napięcie, moc czynna bierna pozorna -jednofazowo, fft do 50 harmonicznej . Dodano po 2 [minuty]: muszę próbkować minus czy też nie????

vonar · Answer

Oczywiście, ale całą składową zmienną można łatwo przesunąć na poziom dodatni względem masy. To nie problem. Zastanów się lepiej, czy przetwornik w F4 zapewni wystarczającą dokładność.

darekdmp · Answer

OK jestem troszke zielony w temacie, ale wydaje mi się ,12bit chyba wystarczy.

Może zamiast rozwodzić się nad poziomem mojej wiedzy, podpowiecie po prostu jak mam spróbkować dwa sygnały przemienne przesunięte w czasie aby potem mógł je całkować po okresie.

oczywiście używając stm32F407vg

michalko12 · Answer

Ale czego konkretnie potrzebujesz, bo próbkuje się tak samo jak każdy inny sygnał?
Musisz dorobić cały analog front-end ( dzielniki, przekładniki, wzmacniacze i filtry antyaliasingowe) i potem najzwyczajniej próbkować z częstotliwością 5kHz na kanał z opcją synchronizacji z siecią. Korekcję przesunięcia musisz wykonać programowo.

vonar · Answer

12 bitów i duża szybkość (otwierająca możliwość oversamplingu) to jedno, ale jest też spory INL, 50-ta harmoniczna będzie maleńka... IMHO lepiej, żeby Autor to już na początku wstępnie ocenił, bo zna dokładne wymagania, jakie musi spełnić; ja nie chcę powiedzieć mu będzie dobrze by przed oddaniem projektu przy testowaniu wyszło, że jednak nie...

darekdmp · Answer

ok. próbki będą mieścić się w zakresie 0-Vref+. A co z sygnałem poniżej 0.

darekdmp · Answer

OK. Dzięki wszystkim za zainteresowanie. Chyba zrobię tak jak podpowiedział mi kolega Marek.

arturt134 · Answer

Analog Devices też ma gotowe układy. Mają też gotowe rozwiązania - schematy, płytki itp.
http://www.analog.com/en/products/analog-to-digital-converters/integrated-special-purpose-converters/energy-metering-ics.html
Jak dobrze pogadasz z inżynierami z ALFINE TIM, to pewnie dostaniesz za darmo, albo za małe pieniądze jakąś płytkę od której będziesz mógł zacząć.

STM32F4 - analizator i rejestrator parametrów sieci energetycznej

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Podsumowanie tematu