Domowoj
По петле Роговского - прикрепил.

Только вот разобрал вольтметр переменки, щитовой Autonics корейский (у него точность обалденная). Так вот - там используется АЦП Mega 128 через усилитель OPA2227 , и компаратор LM311. Просто синхронизируются с сетью - и за период меряют. Я подаю на вход эталонные 2 В (амплитуда) - он мне показует 1.414 среднего четко и стабильно.

GDI
А как делать БПФ на AVR? Он потянет? Это очень интересная тема. А можно немного подробнее?

Сообщение отредактировал Batman - May 7 2008, 07:55

Все относительно, зависит от частоты дискретизации, от размера БПФ, но я то говорил не о быстром, а о простом преобразовании Фурье, потому что только его можно сделать для выборочных гармоник, в БПФ же вы можете посчитать только все гармоники. По другому это еще называется, если не ошибаюсь, косинусное преобразование и делается оно следующим образом: берется таблица синуса размером, например 128 точек, в таблице должен быть один период синуса, т.к. нам нужна первая гармоника, затем перемножаете и суммируете поточечно входные данные (которые тоже должны быть размером 128 точек на период) на данные из таблицы синусов и получаете мнимую часть гармоники, затем делаете тоже самое но перемножаете с суммированием входные данные на таблицу косинусов - получаете действительную часть гармоники, затем вычисляете квадратный корень от суммы квадратов вещественной и мнимой частей - получаете амплитуду гармоники. Таблица косинусов делается из таблицы синусов путем смещения на четверть периода.
Как все это будет работать на АВР, честно говоря, не пробовал, если писать на Си - наверное, не очень, надо писать эту функцию на асме. В приложенных файлах содержится функция вычисления 64 точечного ДПФ для АВР на асме, но я ее не пробовал, нашел где то в инете.

Думаю, что на АВР всё это будет работать хорошо. По моему мнению, у АВР и команду умножения-то сделали именно для таких приложений. Т.е. для цифровой обработки сигналов (ЦОС).

ДПФ для определения срабатывания токовой защиты использовать можно. На эту тему написаны тома...
Но считать RMS по ДПФ таким способом, как написано здесь:

Это неверно. В таком случае не учитывается мощность, потреблённая на всех гармониках кроме первой. Точнее учитывается, но неправильно. Ошибка в разы.

А вообще, в частности ДПФ, и, в общем ЦОС, на АВР - очень интересная тема. На мой взгляд тут младшие ATmega вполне конкурентноспособны.

2 'Batman'
Вы используете MCP3204, который стоит дороже ATmega16. В вашем случае мне это кажется ненужной роскошью.

Что-то тут не сходится.
Если считать сигнал гармоническим, можно просто вычислить максимум, минимум вычесть, поделить на два и на корень из двух. Без всяких спектральных анализов.
Если форма сложная - надо действовать по теории: ограничить спектр, дискретизировать, взвесить и.т.д
Я так полагаю.

Зависит от сферы применения этого метода, имхо. Если измерять RMS в сети переменного тока 220/380 где борются с гармониками, вклад неосновных гармоник невелик, а если учесть что потребители тоже настроены на основную гармонику(там фильтры на входе стоят обычно) то вклад этот стремится к нулю, ну уж никак не "в разы".

Так в чем сложность, если там чистый синус? Можно просто продетектировать и отградуировать в RMS.

Сложность в том. что в сети нет "чистого" синуса, если напряжение еще как то похоже на синус, то вот ток зачастую может иметь довольно "странный" вид.

Думаю, что ваши взгляды поменяются, если вы посмотрите осциллографом напряжение в сети на достаточно крупном промышленном предприятии. Чтобы так изуродовать напряжение, ток д.б. ДАЛЕКО не синусоидальным. Не говоря уж о тех предприятиях, где используюся дуговые печи, тиристорные частотники и т.п.
"В разы" - это я писал про потребление на высших гармониках, особенно на третьей.

Я почему-то тоже это подозреваю. Ну, тогда надо все по науке и делать.

Точно так. Когда работают тиристорные преобразователи, сварочные агрегаты, станки и т.д.
Есть ГОСТ на качество промышленной сети. Там нормируются гармоники аж до 17 или даже выше.
PS. Еще раз повторю. Датчик Роговского дифферинцирующий. У кого есть масло в голове, поймет о чем идет речь.
По поводу блоков защиты. Никто в мире не применяет ДПФ в них. Говорю это ответственно.


Правильно. Если не делать халтуру, то только так.

Все правильно, но опять повторюсь, все зависит от задачи. Ток по которому вы собираетесь защищать устройство порождается самим устройством, т.е. ток соседнего станка вам до лампочки когда вы защищаете, к примеру, ТЭН, у которого ток будет синус, вернее такой же как и напряжение.
А если говорить про науку, то и защищать надо не просто сравнивая RMS за период или пол-периода с некоей уставкой, а надо работать с кривыми защиты и в зависимости от значения текущего RMS выставлять время до отключения нагрузки.

Это уже следующий вопрос.
А первичный - найти RMS при дифференцирующем датчике в условиях, когда продифференцированная неосновная гармоника соизмерима с сигналом основной гармоники.
Если вспомнить производные, то сразу все станет ясно.

Кривые защиты - тоже есть, только это называется ТЗП - токовая защита от перегруза. В зависимости от превышения тока над номинальным - разрешает работать определенное время. А МТЗ - от токов к.з. (как рэпер уже ) - вырубает все (так и хочется сказать ЙО) и сразу.
Защищаем мы электродвигатели.



Простым усреднением за период я получил точность 0,5 % (для МТЗ), а показания - (усредняется за несколько периодов) - 0.1 %.
10-разрядного АЦП было недостаточно.
А колебания показаний было из-за того, что колебался период измерений. MCP3204 - самый дешевый, который мы смогли найти.

А насчет преобразования Фурье - это огромная тема, буду разбираться - старт дан, спасибо.


А можно уточнить людям без масла как влияет дифференцирование на измерение?

y(t)=a*sin(k*t)
y'(t) = a*k*cos(k*t)
Вот и все дела.

А почему вам нехватило 10 разрядного АЦП? Просто сам занимаюсь подобного рода защитами во и интересуюсь.