Подкинули тут задачку. Есть несколько экектрощитов, в которых вводы трехфазной сети к установкам дремучих годов изготовления. На них, кроме прочего, вольтметры и амперметры по фазам, резонансный частотомер (первый раз видел такое изделие - с рядом механических "камертончиков" на частоты вокруг 50 Гц). Расположены неудачно для визуального контроля, и приспичило сделать во первых вывод всех показаний в "аквариум" где сидит оператор, а во вторых - логгирование на его рабочем компе на случай "разбора полетов".

Засунул нос в один из щитов (они однотипные) - в отсеке с силовыми шинами стоят на каждой токовые трансы с выходом 5А, провода от них идут в "низковольтный" отсек на амперметры со встроенными шунтами. Кроме того, стоят как я понял понижающие трансформаторы напряжения, которые тоже выводятся на вольтметры стрелочные.

Первая идея которая возникла (учитывая то что практически это разовая работа и цена комплектухи не так критична) взять микруху типа ADE7758, какой то микроконтроллер, обчитывать им эту ADE и по опросу по шине RS-485 отдавать текущие действующие значения токов, напряжений и частоту по той же фазе, на которой висит частотомер в щите.

Идея подойти к решению в лоб потерпела фиаско. Изменять схемы щитов (врубаться в разрыв цепей измерения тока своим дополнительным шунтом, даже в доли ома) запретили напрочь. Осталось либо садиться в параллель шунтам приборов высокоомным входом, что не очень нравится (не получится для дифференциального входа ADE сделать подсоединение к аналоговой земле от средней точки шунта и проблемы с защитой от бросков напряжения), либо вешать мелкий токовый транс уже на провода идущие к амперметрам.

Нашел вот такие мелкие трансформаторы тока, свиду подходящие...

http://www.talemaindia.com/AC%20QRG%20Jun-06.pdf

Но гложут меня сомнения, что будет при малых токах с такими наворотами? Не попрут погрешности процентов в 50? Раньше с задачами такого плана не сталкивался, опыта общения с токовыми трансформаторами нет.

Может кто нибудь может сказать что то разумное по решению этого вопроса?

И совершенно правильно сделали. Если шунты и ТТ уже есть, глупо ими не воспользоваться.

Совершенно не понятно в чём проблема. Почему обязательно высокоомным? Ставьте шунты в цепь амперметров, подключайтесь параллельно вольтметрам, на месте - буферы и - вперёд.

Насчет вольтметров все ясно и вопросов не вызывает. А вот с амперметрами - на включение чего бы то ни было последовательно в цепь - категорическое нет. То есть либо цеплять какой то буфер на встроенный шунт доисторического стрелочного амперметра чтобы никоим образом не исказить его показания (параметры шунта неизвестны, причем если понадобится придется калиброваться на месте, а место прямо скажем неуютное и нагрузки постоянно и довольно резко меняются), либо ненадолго осторожно замыкать накоротко выходы токовых трансов по одному прямо на их клеммах (чтобы не пробило - нагрузку снять проблематично) и ставить на провода те мелкие токовые трансы, линк на которые я дал выше (тут я смогу при помощи ЛАТРа и амперметра с вольтметром откалиброваться заблаговременно по всем каналам).

Собственно вопрос - насколько сильно пострадает точность при использовании второго токового трансформатора для измерения тока уже в измерительной цепи, особенно на малых токах. И насколько целесообразно использование ADE7758 в качестве трехканального RMS вольтметра/амперметра с SPI интерфейсом (эти чипы есть на руках, понимаю что избыточно, но аппетит приходот во время еды, вдруг завтра им еще клюнет реактивную мощность мерять, так хоть правкой прошивки и дополнительными калибровками обойдется дело)...

Точность чего? У вас в шкафу амперметры классом точности максимум 1.5 . Вы опасаетесь исказить их показания? Или Вам нужно получить более точные измерения? А те трансформаторы тока, к которым эти амперметры подключены, позволят это? У них ведь тоже класс точности соответствующий.
Если ничего разрывать нельзя, я бы поискал документацию на амперметры, узнал бы значение внутреннего шунта, подключился бы параллельно и дело с концом. Если действительно нужно точнее, придётся калибровать каждый канал. В любом случае. Для этого взял бы токовые клещи (цифровые), набросил бы на первичную шину и приводил бы показания в соответствие.

Это не так просто, как кажется. Исказить при вышеописанных (местами) подходах- весьма несложно.

Сделайте, как в последних электросчетчиках. На двух половинках ферритового кольца намотать обмотку и склеить половинки на проводе и спаять концы обмоток, вот Вам и сигнал. На обмотке кольца наводится напряжение, пропорционально протекающему току, дальше можете его обрабатывать, как угодно. Так токовые клещи работают. Можно вообще прицепить клещи, а индикатор вывести в другое помещение.

Сообщение отредактировал noise1 - Feb 12 2010, 19:22

Но и сложного я здесь ничего не вижу. Зависит от требований и минимальной опытности. В данном случае реально, имхо.


Феррит сюда - не очень хорошо. 50Гц всего.

Трансформаторное железо (ленту) пилить трудно, да еще оно и рассыпится. 3000НМ или 6000НМ вполне подойдет, да и колоть легко. Алмазным надфилем надрезать и все.

Да к чему эта кустарщина? Автор вполне может купить готовые ТТ, сертифицированные, если без них не обойтись. Вон, ссылку сам приводил.
А если уж и делать самому, то колоть и клеить кольца - в самую последнюю очередь...

to noise1:
Трансформатор из ленты пилить совсем не трудно. Если не аморфное железо. На заводах это на раз делается. И измерение энергии, потребляемой от сети, с т.з. метрологии и требований к точностям это не совсем одно и то же, что измерения токов и напряжений. Знаю это не понаслышке- сам много лет занимаюсь измерительными преобразователями переменного тока. Чтобы не быть голословным, прикрепляю картинку.

Разговор по моему ведется про разовый заказ и о метрологии речи сдесь нет. Может человек сертифицировать свою поделку будет? В лучшем случае ЦЛИТ оформит, как нестандартное. Где пилить? Еще сварить и отшлифовать торцы надо. У нас много разных трансформаторов из пермалоя делалось. Одно время даже счетчики бытовые делали, там такая схема реализована.

вот в том и вопрос- что кто понимает под терминами "измерения" и "точность". А вообще- да, автору надо конкретизировать свои требования.

Да вроде все получается, если постоянная времени закороченной обмотки достаточно велика.
И нагружать не на резистор, а на инвертирующий вход ОУ с соответствующим выходным током.
Постоянная времени , естественно, как L/r , где r - сопротивление обмотки, и в свою очередь
тем менее, чем более масса меди и феррита использовались. От числа витков не сильно зависит,
так что можно взять их столько, чтобы не требовался сильно мощный ОУ.

Замерить/оценить постоянную времени просто, если обмотку нагрузить емкостью и дать импульс - общее время затухания колебаний - это примерно оно и есть.

А проблемы при использовании феррита , это если как обычно - на резистор нагружать выход ТТ. То есть когда он много больше, чем сопротивление обмотки.

Если хочется иметь большой Ктр. у ТТ, то сопротивление обмотки становится значительным и приводит к насыщению сердечника в конце концов. Вот в криогене можно использовать любой материал. А упомянутое выше использование магнитного сердечника в кольце Роговского- это тем более плохо с этой точки зрения. Феррит там, само собой, хуже железа. Тоже самое относится и датчикам с ДХ в магнитном зазоре.

Пилите, Шура, пилите....
Не знаю вменяемости заказчиков, но может, есть все-таки возможность оторвать на 30 секунд токовый провод и продеть его в кольцо, чем пилить и склеивать датчик под напряжением?