Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

- Pomiar wartości napięcia przemiennego ~230V

17 Lut 2017 22:00 3621 33
  • Poziom 7  
    Chcę mierzyć napięcie AC z dokładnością 0,2% i uzyskać na wyjściu pomniejszoną wartość napięcia tak jak za pomocą przekładnika prądowego. Chcę również zachować liniować pomiaru na poziomie >1%.

    Układ muszę zbudować tak, żeby nie wygenerować dużej ilości pola magnetycznego tak jak ma to miejsce w przypadku standardowych przekładników. Silne pole magnetyczne może zakłócić pracę innego czujnika hallotrononowego, który docelowo znajdzie się bardzo blisko czujnika napięcia w małej obudowie.

    Jeśli chodzi o stosowanie rezystorów to mam obawę, że nie dają wystarczającego zabezpieczenia przed przebiciem. Z tego powodu szukam rozwiązania, które dodatkowo zabezpieczy układ.

    Na wyjściu układu chciałbym uzyskać prąd RMS od masy do max 5V. Finalnie wyjście ma być podane na przetwornik ADC 24bit.

    Tu mam pytanie do bardziej doświadczonych kolegów. Jak to zbudować? To coś musi być małe :) .
  • PCBway
  • Poziom 38  
    darek_78 napisał:
    Jeśli chodzi o stosowanie rezystorów to mam obawę, że nie dają wystarczającego zabezpieczenia przed przebiciem.

    Aby się przed tym zabezpieczyć należy zastosować drabinkę kilku rezystorów . Najlepiej z naddatkiem mocy , bo wtedy są gabarytowo większe i odporniejsze na przebicie. Można również jakiś mały transformatorek z rdzeniem toroidalnym i dodatkowym ekranem , aby hallotronu nie zakłócać . Jeżeli izolacja od sieci 230 V nie jest konieczna , to zastosował bym rezystory .
  • PCBway
  • Poziom 7  
    Czy do tego celu da się wykorzystać HCPL-7520 lub HCPL7800 ?

    Układ ma działać w urządzeniu podłączanym wtyczką bez bolca uziemiającego co z pewnością może skutkować zamianą przewodu fazowego z neutralnym. W przypadku dzielnika napięcia taka zamiana doprowadzi do wyższego napięcia względem przewodu neutralnego. W takiej sytuacji napięcie będzie obniżone tylko o 0,23V względem 230V. Dlatego wpadłem na pomysł aby użyć mostka prostującego. W ten sposób ustalę sobie stały kierunek przepływu prądu.

    Czy dobrze obliczyłem, że napięcie za mostkiem spadnie o 1,4V?

    Wymyśliłem więc taki układ. Czy Waszym zdaniem ma to sens?

    - Pomiar wartości napięcia przemiennego ~230Vpomiar nap...a 230V.jpg Download (63.79 kB)
  • Moderator
    darek_78 napisał:
    Chcę mierzyć napięcie AC z dokładnością 0,2% i uzyskać na wyjściu pomniejszoną wartość napięcia tak jak za pomocą przekładnika prądowego. Chcę również zachować liniować pomiaru na poziomie >1%.

    Prądowego? Chyba nie ta charakterystyka. Jaki zakres tego pomiaru? Co z zawartością odkształceń?
    Ponadto uważam, że brak separacji galwanicznej nie jest szczęśliwym pomysłem.
  • Poziom 38  
    darek_78 napisał:
    Wymyśliłem więc taki układ. Czy Waszym zdaniem ma to sens?
    Wszystko co napisane w tym poście, a także w poście tematowym nie ma sensu.
    Nie ma takiego pojęcia jak pomiar napięcia zmiennego.
    Bo to ne jest napięcie stałe z zasilacza DC lub aku.
    Radzę poczytać literaturę i zapoznać się z zasadami miernictwa.
    Wtedy kolega zdefiniuje co kolega chce mierzyć.
    Konstrukcja miernika to jeszcze "inna bajka".
    brofran napisał:
    Aby się przed tym zabezpieczyć należy zastosować drabinkę kilku rezystorów . Najlepiej z nadatkiem mocy
    Tak się robiło w latach 60-70 tych 20 wieku.
    Rady należy dawać na poziomie 21wieku.
    darek_78 napisał:
    Układ ma działać w urządzeniu podłączanym wtyczką bez bolca uziemiającego co z pewnością może skutkować zamianą przewodu fazowego z neutralnym. W przypadku dzielnika napięcia taka zamiana doprowadzi do wyższego napięcia względem przewodu neutralnego.
    Totalna bzdura.
    Sprawdź miernikiem jak masz wątpliwości.
    Miernik (nawet za 20zł) posiada dzielnik napięcia.
    retrofood napisał:
    Ponadto uważam, że brak separacji galwanicznej nie jest szczęśliwym pomysłem.
    Separacja nie jest potrzebna.
    Układ pomiarowy jest w urządzeniu 2klasy.
  • Moderator
    CYRUS2 napisał:
    retrofood napisał:
    Ponadto uważam, że brak separacji galwanicznej nie jest szczęśliwym pomysłem.
    Separacja nie jest potrzebna.
    Układ pomiarowy jest w urządzeniu 2klasy.

    Nie jestem o tym przekonany.
    darek_78 napisał:

    Wymyśliłem więc taki układ. Czy Waszym zdaniem ma to sens?

    Post #3.
  • Poziom 7  
    Ma kolega rację - chodziło o napięcie przemienne. Jeszcze mi się myli nazewnictwo.

    "Totalna bzdura"

    Sprawdziłem miernikiem dzielnik napięcia przedstawiony na schemacie - jeszcze nie ma tam mostka. Zamieniając przewód neutralny z fazowym punktem odniesnia nie bedzie przewód neutralny tylko przewód fazowy z napięciem 230V. Jak robię pomiar do przewodu fazowgo to mam 0,23V. Jednak porównując napięcie wzgłedem przewodu neutralnego jest około 229,76V.

    Z tego powdu do układu na rysunku dodałem mostek.

    Jednak po jego dodaniu pozbywam się przebiegu. Ewentualnie mogę zrobić drabinkę, ale wówczas będę miał przebieg odkształcony przez rezystory.
  • Poziom 38  
    darek_78 napisał:
    Ma kolega rację - chodziło o napięcie przemienne. Jeszcze mi się myli nazewnictwo.
    Tu nie chodziło o nazewnictwo.
    Nadal kolega zupelnie nie rozumie o co chodzi.
    darek_78 napisał:
    Zamieniając przewód neutralny z fazowym punktem odniesnia
    Nie ma czegoś takiego jak "fazowy punkt odniesienia".
    Trzeba się nauczyć miernictwa i podstaw elektryczności..
    Napięcie jest pomiędzy dwoma biegunami.
    Niezależnie od sposobu podłączenia miernika.
    Cytat:
    Z tego powodu do układu na rysunku dodałem mostek.
    Ciekawostka.
    darek_78 napisał:
    Ewentualnie mogę zrobić drabinkę, ale wówczas będę miał przebieg odkształcony przez rezystory.
    Następna totalna bzdura. Rezystory przebiegu nie odkształcają.
    Czyste fantazje na forum.
  • Poziom 7  
    Mógłby kolega troszkę grzeczniej? Pisanie komuś "bzdura" nic nie wnosi do wątku i nie pomaga w rozwiązaniu problemu.

    "Nie ma czegoś takiego jak "fazowy punkt odniesienia". "

    No jak nie ma?

    Napięcie jest względne. Nawet masy są względne w różnych punktach pomiaru. Zrób sobie dzielnik napięcia z resystorów 1k i 1000k, zmierz napięcie względem przewodu fazowego, a potem wzgłedem przewodu neuralnego. Bedzięrz miał dwa wyniki, a ich suma daje wartość napięcia pierwotnego.

    Co do rezystorów z moich doświadczeń z ADC wynika, że resystory odkształcają przebieg i to znacznie.
  • Moderator
    darek_78 napisał:
    Co do rezystorów z moich doświadczeń z ADC wynika, że resystory odkształcają przebieg i to znacznie.


    Kolego, nie brnij dalej. Rezystor jest elementem liniowym. Niby jak ma odkształcać przebieg?
    Więc albo posługujesz się niepoprawnymi określeniami, albo zbyt mało znasz temat. Poza tym, skoro twierdzisz, że istnieje coś takiego jak fazowy "punkt odniesienia" to proszę, zdefiniuj to pojęcie. O masach porozmawiamy później.
  • Poziom 38  
    darek_78 napisał:
    No jak nie ma? [

    darek_78 napisał:
    Napięcie jest względne. Nawet masy są względne w różnych punktach pomiaru. Zrób sobie dzielnik napięcia z resystorów 1k i 1000k, zmierz napięcie względem przewodu fazowego, a potem wzgłedem przewodu neuralnego.
    Kolego, na wartość pomiaru napięcia ma wpływ rezystancja wewnętrzna woltomierza i źródła.
    Podstawy miernictwa.

    Na tym to polega nie na jakimś punkcie odniesienia.
    Przy pomiarach klasy 0,1% to widać.

    Rezystory nie deformują przebiegu na f=50 Hz.
    Przy większych częstotliwościach (powyżej 5kHz)stosuje się dzielniki skompensowane.
    Pomiar - wszystko zależy jaki parametr napięcia AC chcesz zmierzyć.

    Wartość skuteczna przeliczona z wartości średniej różni się od wartości
    skutecznej przeliczonej z wartości szczytowej napięcia.

    Pomiar napięcia SIECI w klasie 0,2 nie ma sensu.
    Bo wahania napięcia W SIECI są większe.
  • Specjalista elektryk
    Witam
    darek_78 napisał:
    Chcę mierzyć napięcie AC z dokładnością 0,2% i uzyskać na wyjściu pomniejszoną wartość napięcia tak jak za pomocą przekładnika prądowego. Chcę również zachować liniować pomiaru na poziomie >1%..


    Bardzo mocne założenia - będą dość trudne do wykonania - szególnie gdy chodzi o dokładność. Kilka lat temu wykonałem podobne urzadzenie jako rejestrator/analizator przepięć. Jednak w przypadku moich urządzeń - dokładność pomiaru miała wtórne znaczenie. Pomiar dokonywany jest na ADC 12 bitowym oraz równocześnie na dwóch szybkich ADC 8 bitowych (pomiary samych przepięc). Sercem układu jest STM32F429.
    Ja jednak nie porzucałbym koncepcji dzielnika rezystorowego, zaś separację galwaniczną (jeśli taka jest potrzebna) można zrealizować w innym miejscu. Jakiś czas temu był omawiany podobny temat Pomiar napięcia fazy L1 i L2 względem N z zasilaniem przez fazę L1.

    CYRUS2 napisał:

    Pomiar napięcia SIECI w klasie 0,2 nie ma sensu.
    Bo wahania napięcia W SIECI są większe.
    Słuszna uwaga, ale autor może chce mierzyć jakieś stabilniejsze źródło niż napięcie w instalacji.

    pzdr
    -DAREK-
  • Poziom 38  
    Darom napisał:
    Słuszna uwaga, ale autor może chce mierzyć jakieś stabilniejsze źródło niż napięcie w instalacji.
    W poście tematowym napisał. że pomiar L-N bez PE.
    Darom napisał:
    Ja jednak nie porzucałbym koncepcji dzielnika rezystorowego,
    Nie widzę innej możliwości jak dzielnik.
    Trzeba "z głową" zrobić obciążenie dzielnika.
  • Poziom 7  
    Cytat:
    CYRUS2 napisał:

    Pomiar napięcia SIECI w klasie 0,2 nie ma sensu.
    Bo wahania napięcia W SIECI są większe.


    Co to jest klasa sieci 0,2 i dlaczego nie ma sensu?

    Pomiar napięcia potrzebuję jako wartość chwilową w dziedzinie czasu. Z adc dane trafią do programu jako próbki i posłużą mi do dalszych obliczeń.
  • Moderator
    darek_78 napisał:
    Cytat:
    CYRUS2 napisał:

    Pomiar napięcia SIECI w klasie 0,2 nie ma sensu.
    Bo wahania napięcia W SIECI są większe.


    Co to jest klasa sieci 0,2 i dlaczego nie ma sensu?

    Tam nie jest napisane "klasa sieci 0,2", lecz "pomiar napięcia sieci w klasie 0,2", czyli z dokładnością klasy 0,2.
    Czym jest klasa miernika i jakie są klasy - uczą na miernictwie, pewnie można to też znaleźć w necie.
  • Poziom 7  
    Ok. Skoro są dostępne rezystory z tolerancją 0,1% to w czym problem żeby zrealizować taki pomiar przy ich wykorzystaniu? Moim zdaniem nie ma sensu mierzyć napięcia przy założeniu, że zrobimy to z dokładnością 1%. Przy napięciu 230V daje to błąd na poziomie +/- 2,3V.

    Wracają do tematu czy oprócz przetworników napięciowych takich jak LV 25-P lub dzielników napięcia są jeszcze jakieś inne metody pomiarowe?
  • Moderator
    darek_78 napisał:
    Ok. Skoro są dostępne rezystory z tolerancją 0,1% to w czym problem żeby zrealizować taki pomiar przy ich wykorzystaniu? Moim zdaniem nie ma sensu mierzyć napięcia przy założeniu, że zrobimy to z dokładnością 1%. Przy napięciu 230V daje to błąd na poziomie +/- 2,3V.

    Ale kol. CYRUS napisał Ci, że jeśli będziesz mierzył napięcie w realnej sieci, to eksploatacyjne wahania napięcia (przypadkowe, nie da się ich przewidzieć i skompensować) wprowadzą Ci błąd na wyższym poziomie! Cały więc Twój pomysł i pomiar na nic. Wynik i tak dostaniesz przypadkowy.
  • Poziom 7  
    Hmm. Czy chodzi o to, że w przebiegu będę widział losowe skoki napięcia?
  • Poziom 38  
    darek_78 napisał:
    Hmm. Czy chodzi o to, że w przebiegu będę widział losowe skoki napięcia?
    Tak będziesz je widział.
    Niezależnie czy będziesz mierzył wartość skuteczną, - średnią modułu sinusa - czy chwilową.
    Wszystko co się mierzy, mierzy się w jakimś celu.
    Z celu zastosowania pomiaru wynika oczekiwana dokładność.
    Logiczne pytanie - z czego wynika bardzo wysoka dokładność pomiaru.
  • Poziom 7  
    To będę to sobie korygować programowo. Czy jak obliczę percentyl dolny i górny dla 1000 próbek z przebiegu i skoryguję te skoki zastępując je obliczoną wartością to będzie mialo to sens?
  • Moderator
    darek_78 napisał:
    To będę to sobie korygować programowo. Czy jak obliczę percentyl dolny i górny dla 1000 próbek z przebiegu i skoryguję te skoki zastępując je obliczoną wartością to będzie mialo to sens?
    Kolego, wciąż sprawiasz wrażenie, że niczego nie pojmujesz. Padło pytanie z czego wynika konieczność tak dokładnego pomiaru, po co to komu i do czego jest potrzebne. Nie odpowiedziałeś...
    A przecież od Twojej odpowiedzi zależą wskazówki i wyjaśnienia! Bo jak na razie nie widzę w tym żadnego sensu i logiki. Twoje zamiary są sprzeczne ze sztuką i nauką o miernictwie.
  • Poziom 7  
    Obliczenia wykorzystam do licznika energii który ma mierzyć zużycie prądu dla urządzeń pobierających prąd z dokładnością do 0,5W. Dane dotyczące wartości napięcia będę podstawiać w locie.

    Licznik natężenia zbudowałem na przetwornku ads1256 i czujnku prądu LTSR15-NP z 3 krotnym uzwojeniem. Dzięki czemu mam wyższą rozdzielczość.
  • Specjalista elektryk
    Witam
    W takim przypadku rzeczywiście wysoka dokładność pomiaru napięcia i prądu jest uzasadniona. Tak z ciekawości chciałem zapytać jaka będzie maksymalna wartość natężenia prądu, częstotliwość próbkowania oraz rozwiązanie układowe mikrokontrolera. Będzie to ARM czy coś innego?

    pzdr
    -DAREK-
  • Poziom 7  
    Na tą chwilę stosuję ADC na 30k SPS. Platforma to ESP8266 docelowo przeniosę projekt na ESP32. Maksymalny prąd dla LTSR-15-NP może wynieść do 15A, ale pewnie zastosuje jakiś bezpiecznik 10A.

    Podstawiłem w programie stałą 230V ponieważ nie mam jeszcze układu pomiarowego do napięcia.
  • Poziom 38  
    darek_78 napisał:
    Obliczenia wykorzystam do licznika energii który ma mierzyć zużycie prądu dla urządzeń pobierających prąd z dokładnością do 0,5W.

    Urządzenie z założenia bez sensu.
    Bo tego urządzenia niczym nie skalibrujesz.
    Zwłaszcza, przy przebiegach odkształconych, przy impulsowych poborach mocy.
    Nie wyobrążaj sobie, że zastosujesz elementy o tolerancji 0,1% i dostaniesz klasę urządzenia 0,1%.
    Urządzenie musi posiadać elementy do kalibracji.
    Kalibracja pociaga za sobą konieczność posiadania wzorca.
    Ja mam mierniki napięcia AC klasy 0,1 i nie mam czym tych mierników skalibrować w zakresie AC.
  • Poziom 7  
    W moim odczuciu ma to olbrzymi sens. ADC 24Bit ma źródło napięcia odniesienia o bardzo dużej precyzji . Kalibrację urządzenia zrobię przy pomocy rezystorów precyzyjnych 0,1%, ewentualnie wzorcowych . Zamówiłem już kilka sztuk o różnych wartościach w tym również kilka sztuk dużej mocy.

    Natomiast szpilki itp. można filtrować programowo. DSP daje duże możliwości.
  • Poziom 38  
    darek_78 napisał:
    Kalibrację urządzenia zrobię przy pomocy rezystorów precyzyjnych 0,1%, ewentualnie wzorcowych.
    Będziesz oglądał w swoim mierniku nieznaczące cyfry i radował się i że to odpowiada rzeczywistości.
    Masz problemy z miernictwem i logicznym myśleniem.
    Rezystory to nie są wzorce :
    - napięcia AC
    - prądu AC
    - napięcia DC
    - prądu DC
    - ENERGII przebiegu odkształconego.
  • Specjalista elektryk
    darek_78 napisał:
    Obliczenia wykorzystam do licznika energii który ma mierzyć zużycie prądu dla urządzeń pobierających prąd z dokładnością do 0,5W. Dane dotyczące wartości napięcia będę podstawiać w locie.
    Licznik natężenia zbudowałem na przetwornku ads1256 i czujnku prądu LTSR15-NP z 3 krotnym uzwojeniem. Dzięki czemu mam wyższą rozdzielczość.

    Ja osobiście Ci jak najbardziej życzę udanej realizacji. Jednak mam wrażenie, że w obecnym układzie cel - uzyskanie dokładności rzędu 0,5W jest niedościgniony. Uważam, że poprzeczkę należy ustawić niżej, realnie na poziomie 20W. Jeśli taką dokładność uzyskasz to będzie to sukces (wart ogłoszenia w tym wątku). Potem będzie można zastanawiać się, czy można będzie jeszcze dokładność zwiększyć.

    pzdr
    -DAREK-
  • Poziom 7  
    Panowie mówię o badaniu wartości napięcia z dokładnością 0,2% . O nic więcej nie pytałem. To że będę miał zaķłocenia, azpilki itd. to sprawa drugorzędna, bo je równięleż będę badać z podobną dokładnością.

    Pytaliście po co to robię - odpowiedziałem.

    "Rady należy dawać na poziomie 21wieku."

    Cały czas czekam na te rady.
  • Pomocny post
    Poziom 38  
    darek_78 napisał:
    "Rady należy dawać na poziomie 21wieku."
    darek_78 napisał:
    Kalibrację urządzenia zrobię przy pomocy rezystorów precyzyjnych 0,1%, ewentualnie wzorcowych .
    Takich bajek ludzie nie opowiadali nawet na początku 20 wieku.
    Stwierdzenia należy formułować posiadając minimum wiedzy podstawowej z teorii obwodów i miernictwa.
    Także z układów elektronicznych.
    Napięcie chcesz wzorcować rezystorami ?
    darek_78 napisał:
    Panowie mówię o badaniu wartości napięcia z dokładnością 0,2% . O nic więcej nie pytałem.
    Nie masz czym tego badać.
    Nie zrobisz takiego przyrządu bo nie dysponujesz wzorcami.