prawidłowy pomiar prądu i napięcia... problem :/

Witam serdecznie.
Jak w temacie muszę prawidłowo zmierzyć prąd i napięcie w obwodzie. Już wszystko tłumaczę.

Obwód to elektromagnes (RL) zasilany napięciem z sieci czyli 230V 50Hz. Do pomiaru nie używam voltomierza i amperomierza, lecz kartę NI oraz środowisko LabVIEW. Zmierzone wartości prądu i napięcia pozwolą mi na dalsze działanie mające na celu obliczenie parametrów elektromagnesu. Karta jaką posiadam może przyjąć na wejście sygnał napięciowy max +-10V.

Mój pomysł był taki:
-pomiar napięcia -> zastosować dzielnik
-pomiar prądu -> zastosować bocznik

o ile pomysł jest dobrzy tak gorzej z wykonaniem :/. Dlatego zwracam sie do Was o pomoc, jakąś wskazówkę cokolwiek co przyspieszy mi pracę nad tym.

Może na końcu krótko opiszę jak mój obwód wyglądał (zły obwód). Napięcie zasilania następnie opornik o dużej rezystancji dalej elektromagnes (oba te elementy tworzyły dzielnik napięć) dalej za nimi bocznik o małej rezystancji. Wszystko połączone szeregowo. Niestety jest to źle...

A jakie parametry wejściowe ma karta pomiarowa ?
Jaka jest jej rezystancja wejściowa ?
Czy to jest karta próbkująca czy też będziesz stosował jakiś prostownik.

Jakie przybliżone parametry ma elektromagnes (rezystancja cewki) - to jest potrzebne do oszacowania zakresu prądu ?

Impedancja wejściowa karty to 100 GOhm równolegle z 100 pF. Nie bede nic prostował napięcie bezpośrednio wrzucam na piny karty. Jak wcześniej wspomniałem napięcie wejściowe nie może przekroczyć +-10 V.
Impedancja elektromagnesu, nieznana.

Możnaby zastosować taki układ z transformatorami sieciowymi, zapewniający pełną izolację galwaniczną karty pomiarowej od obwodów pod napięciem sieciowym 230V (i ewentualnych przepięć).

T1 obniża napięcie sieciowe do wartości 10.1V (wartość skuteczna). Dzielnik rezystorowy R3/R4 obniża to napięcie do wartości ok. 5Vpp
Transil U2 zaczyna przewodzić przy ok. 7V i zabezpiecza wejście karty pomiarowej przed skokami napięcia.

T2 pracuje jako przekładnik prądowy:

Uzwojenie niskonapięciowe pracuje w obwodzie prądowym.

I2=I1*p

I2 prąd mierzony
I1= prąd płynący przez R1, R2 i rezystancję uzwojenia pierwotnego transformatora

p = przekładnia =U1/U2=230V/Uwy(bez obciążenia)

Uwy(I2)=R2*I1=R2*I2/p

I2 - prąd mierzony
p - przekładnia transformatora

Rezystancja widziana przez obwód mierzony (przy założeniu, że rezystancja uzwojenia wtórnego jest dużo mniejsza niż Rp)

Rp=(R1+R2+Rp)/p² (przetransformowana rezystancja obw. pierwotnego)


Rp - rezystancja uzwojenia pierwotnego transformatora T2
p - przekładnia (liczona dla napięć bez obciążenia).

TRansil U2 i bezpiecznik F1 zabezpieczają układ w przypadku zwarcia w obwodzie mierzonej cewki RL.

Dla podanego transformatora maksymalny prąd (wartość skuteczna) to 1.3A.

Rezystpry R1 i R2 o mocy >=1W

Fajnie, tylko mam pytanie:

czy nie da się zrobić tego prościej? bez transformatorów? Stosując tylko dzielnik napięcia i bocznik?

Pozdrawiam

Można tylko ryzykujesz uszkodzenie drogiej karty, w przypadku uszkodzenia rezystorów lub zwarcia w obwodzie.

Drugi układ !

Uwaga, ważne jest jak są podłączone przewów Neutralny i faza L (Live)

W układzie brak jest zabezpieczenia na wypadek przyłączenia fazy sieci do masy karty - można próbować dać rezystor szeregowy z bezpiecznikiem 32 mA ale nie wiem czy to coś da.

Rezystory dzielnika napięcia (R2-R4) dają w sumie 490k a są trzy dla ograniczenia napięcia na pojedyńczym poniżej 200V.

Podział U/50 dla uzyskania zapasu na jakieś przepięcia, które mogą się pojawić w układzie elektromagnesu (można też dać większy podział zwiększając sumę R2+R3+R4)

Pomiar prądu (max 1Ask) na rezystorze R1 - maksymalne napięcie +/- 1.4V. Ograniczenie wynika z mocy rezystorów.

Reszta to elementy zabezpieczające wejścia karty, proponuję ich nie pomijać z oczywistych względów.

Jeśli D1-D4 to zwykłe diody Zenera, to układ nie będzie działał dla napięć wyjściowych wiekszych niż 0,6V
Zdecydowanie proponował bym układ z izolacją galwaniczną - z tego co pamiętam karty NI kosztują niemało...

Faktycznie, juz poprawiłem, w oryginale były transile dwukierunkowe ale zachciało mi się poprawiać )

Dzięki Wam bardzo,
rzeczywiście lepiej to wygląda niż moje "fantazje obwodowe"
jutro sprawdzę czy tak może być