реклама на сайте
подробности

 
 
> Цифровой вольтметр-амперметр-ваттметр на AVR для бытовой сети, некоторые вопросы
hd44780
сообщение Mar 16 2011, 09:17
Сообщение #1


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 202
Регистрация: 26-08-05
Из: Донецк, ДНР
Пользователь №: 7 980



Вот делаю такую штуку - сабж.
Делается для себя, но хочется не только некий показометр (а-ля китайские барометры, которые показывают хрен знает что, мало зависящее от атмосферного давления), а прибор, на показания которого можно ориентироваться biggrin.gif .

Схему измерительной части прилагаю. Резистор R2 - многооборотный. На выходе ТТ предполагается еще поставить ОУ с переключаемым Ку как в AVR465 (для низкоточных нагрузок), но пока его там нету - сразу в ATMega8.
БП на LM7805, мегу и LCD рисовать не стал - все стандартно. Генератор внутренний, 8МГц.

Я принципиально не стал ставить шунт и делитель. С гальванической развязкой надежнее.
Измерительные узлы отдельно от МК и цифровой части проверены обычным мультиметром на различных нагрузках (от 25Вт паяльника до 10КВт кухонной печки) - они полностью адекватны и работают нормально.

Обработка данных такая:
1. АЦП на частоте 125 кГц цифрует сигнал. Обработчик прерывания Считает суммы отсчетов и их кол-во:
// ADC interrupt service routine
interrupt [ADC_INT] void adc_isr(void)
{
dword adc_data, temp;

// Read the AD conversion result
adc_data=ADCW&0xFFFE;

if(isU)
{ // U
temp=adc_data; //*adc_data;
sqr_summU+=temp;
countU++;
} // if
else
{ // I
temp=adc_data; //*adc_data;
sqr_summI+=temp;
countI++;
} // else
} // adc_isr

2. Главная программа меряет по очереди ток и напряжение:

.............
// Измерение напряжения
isU=1;
sqr_summU=0;
countU=0;
ADMUX&=0xFE; // ADC0 - канал напряжения
// Запуск АЦП
ADCSRA|=0x40; // ADCSC - Start ADC
startMs=ms;
// ожидание 21 мс (20мс - период 50 Гц)
while (abs (ms-startMs)<21);
// стоп АЦП
ADCSRA&=0xBF; // 10111111 = BF
.............

для тока также, только переменные другие. Переменная ms глобальная - TC1 по прерыванию считает миллисекунды.

3. Когда оба померяли, вычисляем

// Расчет напряжения
// Среднеквадратическое
// Urms=sqrt(sum(u(i)^2)/N); u(i) - мгновенные отсчеты (с АЦП), i=1..N
f_sqr_summU = ((float)sqr_summU)/countU; // ср. арифм.
// f_sqr_summ=sqrt(f_sqr_summ); // Urms (отсчеты АЦП)

// Uацп=ADC*Vref/1024=ADC*0.005
U = f_sqr_summU*0.005;

// Uвх=Urms*109.52
U*=109.52;

// Расчет тока
// Среднеквадратическое
// Urms=sqrt(sum(u(i)^2)/N); u(i) - мгновенные отсчеты (с АЦП), i=1..N
f_sqr_summI = ((float)sqr_summI)/countI; // ср. арифм.
// f_sqr_summ=sqrt(f_sqr_summ); // Urms (отсчеты АЦП)

// Uацп=ADC*Vref/1024=ADC*0.005
I = f_sqr_summI*0.005;

// Iн=500*Uацп/148,86 =Uацп*3.359
I*=3.359;

// S - Полная мощность
S_temp=((dword)I*U);
S=S_temp;

4. после этого вывод на дисплей.

Калибровки пока нету, но будет.

Заметил странности:
1. При среднеквадратических было завышение показаний почти в 2 раза - вместо 220-230в показывал 380-400. По току аналогично. Поставил среднеарифметическое - нормально стало....
Почему? Или я чего-то прозевал?
2. Показания "бегают" - часто меняются в небольших пределах. Я могу поставить в цикл задержку - типа мерять раз в секунду, но меня такой способ чего-то смущает..

Может кто что посоветует?

Спасибо.

Сообщение отредактировал hd44780 - Mar 16 2011, 09:19
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 


--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса.
(с) Мария Эдуарда
Go to the top of the page
 
+Quote Post
11 страниц V  « < 2 3 4 5 6 > »   
Start new topic
Ответов (45 - 59)
hd44780
сообщение Mar 23 2011, 07:30
Сообщение #46


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 202
Регистрация: 26-08-05
Из: Донецк, ДНР
Пользователь №: 7 980



Цитата(MaslovVG @ Mar 22 2011, 22:20) *
Измерять лучше средне квадратичное значение и тока и напряжения и мощности без всяких выпрямителей. При этом можно измерять несинусоидальные величины.


Я знаю, что среднеквадратичное лучше disco.gif . Но через выпрямитель/диод фигня получается sad.gif . Пытался.
Сейчас как раз занимаюсь сборкой измерительной цепи без выпрямителя rolleyes.gif . Жаль, что только по вечерам ...

Сообщение отредактировал hd44780 - Mar 23 2011, 07:32


--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса.
(с) Мария Эдуарда
Go to the top of the page
 
+Quote Post
hd44780
сообщение Mar 23 2011, 09:39
Сообщение #47


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 202
Регистрация: 26-08-05
Из: Донецк, ДНР
Пользователь №: 7 980



Без выпрямителя я вот такое вижу - схема. Вместо 2-го транса можно взять 2-ю вторичку.
Как сделать то же на одной обмотке, при наличии средней точки - не знаю sad.gif.
Если кто знает - подскажите плиз.

Сообщение отредактировал hd44780 - Mar 23 2011, 10:42
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 


--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса.
(с) Мария Эдуарда
Go to the top of the page
 
+Quote Post
dimka76
сообщение Mar 23 2011, 11:13
Сообщение #48


developer
****

Группа: Свой
Сообщений: 902
Регистрация: 12-04-06
Из: Казань
Пользователь №: 16 032



Цитата(hd44780 @ Mar 23 2011, 12:39) *
Как сделать то же на одной обмотке, при наличии средней точки - не знаю sad.gif.

Прикрепленное изображение



--------------------
Все может быть и быть все может, и лишь того не может быть-чего уж точно быть не может, хотя..и это может быть.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
hd44780
сообщение Mar 23 2011, 11:54
Сообщение #49


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 202
Регистрация: 26-08-05
Из: Донецк, ДНР
Пользователь №: 7 980



dimka76, спасибо. Попробую.



--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса.
(с) Мария Эдуарда
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 23 2011, 12:17
Сообщение #50


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(hd44780 @ Mar 23 2011, 14:54) *
dimka76, спасибо. Попробую.

Попробуйте лучше операционный усилитель.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
hd44780
сообщение Mar 23 2011, 14:11
Сообщение #51


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 202
Регистрация: 26-08-05
Из: Донецк, ДНР
Пользователь №: 7 980



Цитата(Tanya @ Mar 23 2011, 14:17) *
Попробуйте лучше операционный усилитель.


Вы имеете в виду БП с активным выпрямителем?


--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса.
(с) Мария Эдуарда
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 23 2011, 14:22
Сообщение #52


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(hd44780 @ Mar 23 2011, 17:11) *
Вы имеете в виду БП с активным выпрямителем?

Я имела в виду схему сдвига уровня для попадания в диапазон АЦП.
Вместо фантазий на тему двух потенциометров.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
hd44780
сообщение Mar 23 2011, 15:05
Сообщение #53


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 202
Регистрация: 26-08-05
Из: Донецк, ДНР
Пользователь №: 7 980



Цитата(Tanya @ Mar 23 2011, 16:22) *
Я имела в виду схему сдвига уровня для попадания в диапазон АЦП.


Понял. Мож и сделаю biggrin.gif ..

Схема нормальная? Для тока рисовать не стал.
Кстати - БП (мост) переделал. Работает.
До ОУ пока руки не дошли..

Сообщение отредактировал hd44780 - Mar 23 2011, 15:22
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 


--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса.
(с) Мария Эдуарда
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 23 2011, 16:59
Сообщение #54


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(hd44780 @ Mar 23 2011, 18:05) *
Схема нормальная?

Схема нормальная. Только после выпрямителя не ставьте конденсатор с большой емкостью.
А если есть еще обмотка, то лучше оттуда сигнал брать.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav_S
сообщение Mar 23 2011, 17:04
Сообщение #55


извечный пессимист
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 113
Регистрация: 9-10-06
Из: Днепропетровск
Пользователь №: 21 125



Что то схемы измерения у вас больно альтернативные sm.gif Для начала выкинте все ваши подстроечники и сформируйте для начала нормальную "виртуальную" землю, затем правильно постройте с каскады усиления на ОУ, если конечно вы не хотите показометр сделать sm.gif


--------------------
Slaves are those of this world
Given freedom to lay chains upon The Master
The wolf is no longer free
Release the chains and come for me
Go to the top of the page
 
+Quote Post
hd44780
сообщение Mar 23 2011, 19:18
Сообщение #56


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 202
Регистрация: 26-08-05
Из: Донецк, ДНР
Пользователь №: 7 980



Цитата(Tanya @ Mar 23 2011, 18:59) *
Схема нормальная. Только после выпрямителя не ставьте конденсатор с большой емкостью.
А если есть еще обмотка, то лучше оттуда сигнал брать.


После моста электролит 1000mF.
Второй обмотки нету. Могу 2-й транс поставить, как я нарисовал. Мне кстати с ним понятнее biggrin.gif

Цитата(Stanislav_S @ Mar 23 2011, 19:04) *
Что то схемы измерения у вас больно альтернативные sm.gif Для начала выкинте все ваши подстроечники и сформируйте для начала нормальную "виртуальную" землю, затем правильно постройте с каскады усиления на ОУ, если конечно вы не хотите показометр сделать sm.gif


Схема из поста 46 - взято из AVR465. Ее же вариант на ОУ - оттуда же. Только слегка упрощенный. Без переключаемого Ку. По напряжению он не нужен.

Сообщение отредактировал hd44780 - Mar 23 2011, 18:49


--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса.
(с) Мария Эдуарда
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav_S
сообщение Mar 23 2011, 19:34
Сообщение #57


извечный пессимист
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 113
Регистрация: 9-10-06
Из: Днепропетровск
Пользователь №: 21 125



Цитата(hd44780 @ Mar 23 2011, 23:18) *
Схема из поста 46 - взято из AVR465. Ее же вариант на ОУ - оттуда же. Только слегка упрощенный. Без переключаемого Ку. По напряжению он не нужен.

Апонт это конечно хорошо, но обычно там идея дается, направление для мысли так-сказать, а если хочется сделать хороший девайс, то все равно думать самому надо sm.gif



--------------------
Slaves are those of this world
Given freedom to lay chains upon The Master
The wolf is no longer free
Release the chains and come for me
Go to the top of the page
 
+Quote Post
hd44780
сообщение Mar 24 2011, 09:05
Сообщение #58


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 202
Регистрация: 26-08-05
Из: Донецк, ДНР
Пользователь №: 7 980



Stanislav_S, а зачем виртуальная земля? Для точности измерений?
Просто не сталкивался как-то sad.gif .


--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса.
(с) Мария Эдуарда
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 24 2011, 09:25
Сообщение #59


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(hd44780 @ Mar 23 2011, 22:18) *
После моста электролит 1000mF.
Второй обмотки нету. Могу 2-й транс поставить, как я нарисовал. Мне кстати с ним понятнее biggrin.gif

Нужно считать. Вот посчитайте форму тока во вторичной обмотке. Будут импульсы на вершине синусоиды. Если умножить на сопротивление обмотки, получится ошибка напряжения, которое измеряется. При этом не нужно забывать, что эти самые вершинки вносят основной вклад в сумму квадратов.

Цитата(hd44780 @ Mar 24 2011, 12:05) *
Stanislav_S, а зачем виртуальная земля? Для точности измерений?
Просто не сталкивался как-то sad.gif .

Это буфер на ОУ, который держит половину питания. К нему можно обмотки подключать.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav_S
сообщение Mar 24 2011, 10:17
Сообщение #60


извечный пессимист
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 113
Регистрация: 9-10-06
Из: Днепропетровск
Пользователь №: 21 125



Цитата(hd44780 @ Mar 24 2011, 13:05) *
Stanislav_S, а зачем виртуальная земля? Для точности измерений?
Просто не сталкивался как-то sad.gif .

Да именно так, тем более что ее можно завести на АЦП (хотя можно и не заводить), таким образом вы сможете ловить переходы через ноль програмно, ну и точность повысится.


--------------------
Slaves are those of this world
Given freedom to lay chains upon The Master
The wolf is no longer free
Release the chains and come for me
Go to the top of the page
 
+Quote Post

11 страниц V  « < 2 3 4 5 6 > » 
Reply to this topicStart new topic
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 20th July 2025 - 13:15
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01526 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016