[Solved] Arduino - pomiar prądu i napięcia 400V AC

Grzegorz7 wrote:

Może warto zastosować potencjometr montażowy jako np. R=22k.

Odpuść sobie kolego rady "na oko" .
To można bardzo dokładnie obliczyć.

Damian7546 wrote:

2)Źródło umieszczone z lewej strony schematu (50Hz) generuje mi napięcie zmienne max 0,44V -symulacja przekładnika prądowego 1000:1 z rezystorem obciążającym 100ohm.

Tego tak się nie robi.
Przekładnik to nie jest transformator - bo inaczej pracuje.
Gdzie obciążenie przekładnika ? Brak.

Wzmacniasz napięcie z bocznika który obciąża przekładnik.
Przekładniki są konstruowane pod amperomierze.
Spadek napięcia na boczniku przekładnika jest mniejszy niż 100mV.
1.Należy pomierzyć sam przekładnik.
Jakie będzie napięcie przy zaleconym przez producenta obiciążeniu.
To napięcie wzmacniamy tyle razy ile trzeba.

Grzegorz7 wrote:

Można przyjąć, że Uo nie powinno być wyższe od +Uz-2V i niższe niż -Uz+2V.
Dlaczego tak przyjąłem? Bo przewaliłem wszystkie możliwe WO i wyciągnąłem średnią

Jak tylko czytałeś katalogi to wyciągnąłeś błędne wnioski.

CYRUS2 wrote:

Odpuść sobie kolego rady "na oko" jak sie nie znasz na wzmacniaczach operacyjnych.

Jak kolega będzie miał takie doświadczenia jak ja w konstruowaniu to będzie mógł udzielać mi tego typu uwag.
Moje uwagi są jak najbardziej właściwe.

Dodano po 1 [godziny] 22 [minuty]:

Damian.
Na razie prześpij się z zasadą działania wzmacniacza operacyjnego.
Prąd radzę mierzyć na boczniku. Aby był niski spadek napięcia zastosujesz WO. Już wiesz jak.
W końcu nie wiem, czy ma być izolacja galwaniczna, czy nie. Bo ostatnie sugestie wskazują na dzielnik napięcia a nie przekładnik napięcia.
Zdecyduj się.
Jeśli izolacja galwaniczna to transformator (przekładnik napięciowy) w pomiarze napięcia i nie wiem skąd się wziął przekładnik prądowy (zdaje się niczego nie zaproponowano w tym zakresie).
Jeśli chodzi o przekładnik prądowy to nie ma problemu z jego obciążeniem. Zaproponujemy fajny prosty układ.
Musisz się na coś zdecydować bo jak widzisz generują się tu kłótnie.
Co to za przekładnik?
Czy coś takiego miałeś na myśli:
https://www.soselectronic.pl/products/talema/...MI6qT56qOP4gIVF6WaCh00oACbEAYYByABEgJlrvD_BwE
bo niestety widzę tu problemy.

@Grzegorz7 Przekładnik prądowy do pomiaru prądu 0..3A.
Poniżej na przygotowanym schemacie (który zamierzam przetestować)znajdziesz odpowiedzi na swoje pytania łącznie z typem przekładnika prądowego:


Dodano po 1 [minuty]:

Producent zaleca obciążenie 100ohm tego przekładnika.

Dodano po 4 [minuty]:

Grzegorz7 wrote:

W końcu nie wiem, czy ma być izolacja galwaniczna, czy nie. Bo ostatnie sugestie wskazują na dzielnik napięcia a nie przekładnik napięcia.
Zdecyduj się.

Chciałem poznać metody pomiaru napięcia 0-600VAC i prądu 0-3A zarówno bezpośrednie jak i z separacją. Oczywiście na drugiej opcji zależy mi bardziej ale widzę że wiąże się to z większą niedokładnością pomiaru.

Damian,narysowałeś znów błędny schemat.

Grzegorz7 wrote:

Damian.
Na razie prześpij się z zasadą działania wzmacniacza operacyjnego.

Nie ma wyjaśnienia zasady pracy wzamacniacza operacyjnego.

Grzegorz7 wrote:

Jak kolega będzie miał takie doświadczenia jak ja w konstruowaniu to będzie mógł udzielać mi tego typu uwag.
Moje uwagi są jak najbardziej właściwe.

Prosze wyjaśnić tą zasadę na podstawie schematu ideowego.
Schematu z zastrzałkownymi napięciami i prądami.

Co od czego i jak na tym schemacie zależy.
Bez tego kolega Damian układu nie uruchomii.

OK.
Widzę w kartach katalogowych tych tanich przekładników prądowych, że producenci skrzętnie pomijają charakterystykę dla małych prądów. Prawdopodobnie jest silnie nieliniowa.
Ale warto wypróbować tę koncepcję.
Czułość przekładnika zwiększysz poprzez przewlekanie przez otwór większej ilości przewodu. Jak przewleczesz 10 zwojów to dziesięciokrotnie przesuniesz zakres w dół...
Tylko bez przesady z tym przewlekanie bo zrobi się transformator .

Dodano po 2 [minuty]:

Aha. Jeśli sygnał podajesz na wejście nieodwracające to wzmocnienie wynosi 1+R3/R2.

Grzegorz7 wrote:

Czułość przekładnika zwiększysz poprzez przewlekanie przez otwór większej ilości przewodu. Jak przewleczesz 10 zwojów to dziesięciokrotnie przesuniesz zakres w dół...
Tylko bez przesady z tym przewlekanie bo zrobi się transformator .

Rozumie że wtedy przekładnia zmienia się analogicznie jak w poniższym przypadku :

Obliczenia napięcia wyjściowego nadal błędne.

Damian7546 wrote:

Rozumie że wtedy przekładnia zmienia się analogicznie jak w poniższym przypadku :

Tak.
Popraw ten wzór lub schemat.

@Grzegorz7 Powiedz mi kolego czy lepszym rozwiązaniem jest pomiar prądu ze schematu #63 czy lepiej nie używać wzmacniacza tylko na przekładnik 1000:1 nawinąć 5 pętel wtedy wyjdzie przekładnia 200:1.
Wtedy:
Ip=3*1,41=4,3A
Is=4,3 / 200 = 0,0215A

U=0,0215*100 = 2,15V

Umax=2,5+2,15 = 4,65V,
Umin =2,5-2,15 = 0,35V

?

Pozornie: więcej pętelek a potem zmniejszenie wzmocnienia neutralizuje efekt...
Jednak chodzi o wyjście jak najdalej poza obszar nieliniowy pracy przekładnika (od dołu).
Zawsze lepiej mieć wyższy sygnał z czujnika (przetwornika) i go potem redukować niźli odwrotnie.
Przez tę redukcję redukuje się również np. wszelkie szeroko pojęte szumy i zakłócenia...

Samym rezystorem obciążającym można korygować to napięcia, nie tylko wzmocnieniem wzmacniacza.
Przepatrz charakterystyki innych przekładników w zależności od Robc (są w kartach katalogowych).
Przekładnik możesz zewrzeć.
Prowadzisz prace podstawowe i musisz przeprowadzić stosowne badania. Gotowych rozwiązań jakościowych nikt nie poda.
Był tu taki zarzut, że coś się da obliczyć dokładnie.
Nie da, bo same rozrzuty przekładników to 10%.
Sądzę, że zaczynamy rozumieć, iż bez regulacji się nie obejdzie.
I nie bój się jej!
I tak na końcu musisz ustalić nominalny sygnał na ADC ja najbardziej zbliżony do zakresu przetwarzania.

Damian7546 wrote:

Może lepszym rozwiązaniem byłby Czujnik prądu ACS714 -5A

Może się już pogubiłem w temacie, ale,,, dlaczego odpuściłeś pomiar prądu z użyciem separującego modułu ACS714 wersja na 5A?
Jest względnie tani, wygodny w użyciu no i przy tym w miarę dokładny?

Grzegorz7 wrote:

Jednak chodzi o wyjście jak najdalej poza obszar nieliniowy pracy przekładnika (od dołu).
Sądzę, że zaczynamy rozumieć, iż bez regulacji się nie obejdzie.
I nie bój się jej!
I tak na końcu musisz ustalić nominalny sygnał na ADC ja najbardziej zbliżony do zakresu przetwarzania.

Po co kolega wciąga autora tematu w regulacje ?
Wszystko byle jak "na oko".
To jest bez sensu,bo autor nie ma wzorca do korygowania miernika AC.

@Grzegorz7 czyli żeby jak najbardziej zlinearyzować charakterystykę mojego przekładnika prądowego w zakresie <1A po stronie pierwotnej przy 5 pętlach(przekładnia 200:1) oraz obciążeniu zalecanym przez producenta 100ohm , co byś poradził?

Zostaw rezystor 100ohm.
Zmniejszeniem przekładni przesuwasz prąd mierzony w dół.
Po zmontowaniu układu możesz przystąpić do eksperymentów. Nie zostawiaj rozwartego wyjścia przekładnika. Diody zenera połączone antyszeregowo jak zalecają producenci wskazane.
Eksperymentalnie trzeba zobaczyć jaka jest liniowość napięć poniżej charakterystyk podawanych przez producentów.
Nie wiem czy tak ostatecznie zafiksowałeś się na przekładniki, ale miej baczenie na czujniki na efekcie hall`a...

Coś widzę żeby uzyskać pomiar prądu z rozdzielczością 0,02A w całym zakresie to raczej nie uda się na testowanym przekładniku.
Kiedyś używałem czujnika na efekcie halla pololu , ale pamiętam że też miałem rozbieżności w stosunku do pomiaru z multimetru. Ale pewnie wrócę do tematu i potestuję.

Dodano po 12 [godziny] 50 [minuty]:

@CYRUS2 Twoje układy przedstawione w poście #38 i #40 do pomiaru napięcia i prądu przekonują mnie ze względu na dokładność pomiaru.

Wracając do separacji. Gdyby zastosować przedstawione przez ciebie schematy z własnym zasilaczem 230/5 następnie sygnał zmienny 0-5 VAC podać na transformator separujący (np: 782100/55JVC) .
Po stornie wtórnej obrabiać zmienny sygnał 0-5VAC na potrzeby odczytu przez mikro kontroler.

Wtedy miałbym dokładny pomiar (mówisz że jak w zegarku) do tego pełną separację ... Dobrze myślę ? Mile widziana krytyka ..

Damian7546 wrote:

Coś widzę żeby uzyskać pomiar prądu z rozdzielczością 0,02A

Rozdzielczość pomiarów to pojęcie marketingowe, naprawdę jest bez znaczenia.
Liczy się kasa pomiaru - dokładność - nie rozdzielczość.
Trzeba mieć czym i umieć skalibrować miernik.
To samo dotyczy charakterystyki przekładnika.
Kolega konstrułuje woltomierz i amperomierz z wykorzystaniem mikroprocesora.

Damian7546 wrote:

Wracając do separacji.

Po co koledze ta separacja ?
Na półce w sklepie jest dużo mierników (nawet 750V AC) i żaden nie posiada separacji.

Pomiar napięcia zmiennego i prądu zmiennego.
Tego się nie robi dla "sportu".
Każdy pomiar to odpowiedź na pytanie -o coś. Wcale nie jest to pytanie o napięcie i prąd.
Najczęściej chodzi o pracę prądu, z tego powodu powstała "wartość skuteczna".
Prace prądu można określić przy pomocy zarówno napięcia jak i prądu. Dlatego mierzymy napięcie lub prąd.

CYRUS2 wrote:

Po co koledze ta separacja ?

To urządzenie będzie między innymi zapisywać mierzony prąd i napięcie . Do urządzenia będzie można podłączyć się po USB i wyświetlić gromadzone dane przygotowanej aplikacji w JS.
Dalej uważasz że podłączenie np: laptopa do takiego nieodizolowanego układu pomiarowego jest niczym nadzwyczajnym i należy się nie przejmować separacją ?

Damian7546 wrote:

Dalej uważasz że podłączenie np: laptopa do takiego nieodizolowanego układu pomiarowego jest niczym nadzwyczajnym i należy się nie przejmować separacją ?

Kolego, proszę mi nie "wciskać" co uważałem.
Niczego ne uważałem.
Dlaczego ?
Bo kolega nie raczył poinformować w jakim celu się bawi.
Wyłączam się z polemiki w tym temacie.

@CYRUS2 Masz rację. Nie pisałem wcześniej o zastosowaniu , tylko o tym że ważna jest separacja.

Dodano po 5 [minuty]:

Wracając jeszcze do przykładów z sieci gdzie do pomiaru napięcia wykorzystywany jest transformator 230/5 V...
Proszę mi powiedzieć czy takich małych transformatorków wpinanych do sieci 230V tyczy się tematyka związana z towarzyszeniem stanu przejściowego w czasie załączania ? Którego efektem jest pobranie prądu udarowego na skutek magnetyzmu szczątkowego ?

Damian7546 wrote:

Proszę mi powiedzieć czy takich małych transformatorków wpinanych do sieci 230V tyczy się tematyka związana z towarzyszeniem stanu przejściowego w czasie załączania ? Którego efektem jest pobranie prądu udarowego na skutek magnetyzmu szczątkowego ?

Nie ma znaczenia.
Niech się kolega nad samym pomiarem.
Po co kolega chce to mierzyć i rejestrować.
Rejestrując byle co, wyniki pomiarów będą nieużyteczne.

Przebieg napięcia lub prądu zmiennego to obraz na oscyloskopie.
Obrazów oscyloskopowych czasie kolega nie rejestruje.
Co naprawdę z przebiegu na oscyloskopie kolega chce zapisywać.
Ważne jeszcze w jakim celu.
Z celu rejestracji wynika także jakie elementy oscylogramu rejestrujemy.

Chodzi mi tylko o zapis wartości prądu i napięcia. Nie przebiegów.

Damian7546 wrote:

Chodzi mi tylko o zapis wartości prądu i napięcia. Nie przebiegów.

Miernik "cudownie" napięcia nie określa - obrabia przebieg.
Niech się kolega zastanowi, dlaczego niektórzy wolą mierniki ustrojem wychyłowym.
Rozumiem, że to wszystko jest "wojskowo-tajne" i....

Grzegorz7 wrote:

Zostaw rezystor 100ohm.
Zmniejszeniem przekładni przesuwasz prąd mierzony w dół.
Po zmontowaniu układu możesz przystąpić do eksperymentów. Nie zostawiaj rozwartego wyjścia przekładnika. Diody zenera połączone antyszeregowo jak zalecają producenci wskazane.
Eksperymentalnie trzeba zobaczyć jaka jest liniowość napięć poniżej charakterystyk podawanych przez producentów.
Nie wiem czy tak ostatecznie zafiksowałeś się na przekładniki, ale miej baczenie na czujniki na efekcie hall`a...

Zostawiłem obciążenie 100ohm, 5pętelek nawiniętych na omawianym przekładniku.
Pozbierałem 15 żarówek 60W i załączałem po kolei mierząc prąd rzeczywisty Ir i spadek napięcia U , Wyniki poniżej:

Ir[A] U[V]
0,279 0,12
0,557 0,26
0,824 0,39
1,096 0,52
1,372 0,65
1,647 0,79
1,915 0,92
2,183 1,05
2,451 1,18
2,721 1,31
2,993 1,44
3,262 1,57
3,531 1,7
3,794 1,84
4,050 1,96

Dodano po 10 [minuty]:

Pomiar prądu przez przekładnik Ac1005 oraz pomiar napięcia przez standardowy transformator 230/6V spokojnie zaspokoił moje oczekiwania zachowując przy tym pełną separację.