измерить 220 Вольт, дифференциальный АЦП Опции

[Dubov]

Добрый день!

Появилась задача измерить и вывести на экран осциллограмму напряжения в розетке (220Вольт). Появились вопросы:

1) какой АЦП лучше использовать(биполярный или биполярный с дифференциальным входом) и почему?
2) Какие элементы кроме резисторов нужно ещё использовать (для защиты, для подавления помех) и как их расчитать?

Сообщение отредактировал Dubov - Jun 10 2014, 01:50

[Voldemari4]

Предполагаю, что защиту можно поставить как в блоках питания: предохранитель, варистор, TVS диод и конденсатор X2 (вам какие частоты интересно посмотреть?) . Наверное, неплохо бы иметь гальваническую развязку. Может делитель на резисторах и датчик тока Холла?

[Dubov]

Нашёл вариант цепей для счётика электроэнергии от TI. Смущает несимметричность делителя. И непонятно как расчитываются номиналы конденсаторов.
Какой предпочтительнее АЦП использовать? Так как мне надо оцифровать обе полуволны синусоиды, понимаю, что нужно использовать АЦП с биполярным входом. Среди них встречаются АЦП с дифференциальным входом. Есть смысл использовать с диф. входом?
Я так понимаю, схема ниже для АЦП с обычным биполярным входом.

Сообщение отредактировал Dubov - Jun 10 2014, 03:07

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

Вы бы сначала цель этой затеи огласили. А то может оказаться, что никакого АЦП не нужно. Или можно найти готовое решение.
Чтобы измерить напряжение сети достаточно тестера, простого мультиметра. Реже - среднеквадратичного вольтметра. Чтобы вывести картинку на скоп - и того проще: разделительного трансформатора. И то только для безопасности.

[Voldemari4]

Похоже что конденсаторы это обычный фильтр низких частот, который вы рассчитываете учитывая требуемую частоту пропускания и рекомендации производителя АЦП. Наверное можно к исследуемому сигналу добавить смещение и сделать его однополярным. Мне кажется, что в этой схеме нет смысла в дифференциальном усилителе, потому что делитель несимметричный и соответственно синфазная помеха не будет подавляться, хотя наличие надписей AVSS и фильтрация линии V1- наводит на мысль что АЦП все таки дифференциальный. AVSS это общий провод питания АЦП, а сигналы V1- V1+ подаются на диф вход. Любопытно было бы услышать мнение профессионалов об измерении 220В, какие здесь есть тонкие места? Кстати, вроде бы видел у AD высоковольтные АЦП.

[Dubov]

Похоже что конденсаторы это обычный фильтр низких частот, который вы рассчитываете учитывая требуемую частоту пропускания и рекомендации производителя АЦП. Наверное можно к исследуемому сигналу добавить смещение и сделать его однополярным. Мне кажется, что в этой схеме нет смысла в дифференциальном усилителе, потому что делитель несимметричный и соответственно синфазная помеха не будет подавляться, хотя наличие надписей AVSS и фильтрация линии V1- наводит на мысль что АЦП все таки дифференциальный. AVSS это общий провод питания АЦП, а сигналы V1- V1+ подаются на диф вход. Любопытно было бы услышать мнение профессионалов об измерении 220В, какие здесь есть тонкие места? Кстати, вроде бы видел у AD высоковольтные АЦП.

что значит высоковольтные АЦП? для целей измерения высоковольтных сигналов у AD есть серия АЦП, но входной диапазон там максимум +/-10В.
Да, на выложенной мной схеме делитель не симметричный, но это не конечный вариант(можно жде и симметричный использовать). Вопрос: стоит ли использовать АЦП с дифференциальным входом для моих целей и как лучше сделать делитель в этом случае?

Вы бы сначала цель этой затеи огласили. А то может оказаться, что никакого АЦП не нужно. Или можно найти готовое решение.
Чтобы измерить напряжение сети достаточно тестера, простого мультиметра. Реже - среднеквадратичного вольтметра. Чтобы вывести картинку на скоп - и того проще: разделительного трансформатора. И то только для безопасности.

Мне нужно сделать самому. Цель - создать устройство и самому выводить на свой дисплей. будет использоваться STM32 Discovery +ADC+LCD
Вот над выбором АЦП и входных цепей сейчас и думаю.

Сообщение отредактировал Dubov - Jun 10 2014, 04:32

[Tanya]

Мне нужно сделать самому. Цель - создать устройство и самому выводить на свой дисплей. будет использоваться STM32 Discovery +ADC+LCD
Вот над выбором АЦП и входных цепей сейчас и думаю.

Так цель - пристроить STM32 Discovery?
Возьмите трансформатор 220 - что-нибудь маленькое... Так можно избежать жертв.

[Dubov]

[indent][/indent]

Так цель - пристроить STM32 Discovery?
Возьмите трансформатор 220 - что-нибудь маленькое... Так можно избежать жертв.

Что значит "пристроить"? Цель - создать измеритель!
спасибо. нужен именно делитель. АЦП будет гальванически развязан с процессором.
Делители широко используются в этих задачах. А жертвы можно и с трансформатором получить

Сообщение отредактировал Dubov - Jun 10 2014, 05:00

[Tanya]

АЦП будет гальванически развязан с процессором.

А смысл? В контроллере же уже есть АЦП... Связанный.

[Dubov]

А смысл? В контроллере же уже есть АЦП... Связанный.

мне недостаточно его разрядности.

Прошу не спрашивайте почему. Пусть это будет задание "для студента" разработать схему АЦП+МК+LCD.

Вопрос: какой АЦП для моих целей лучше: биполярный с дифференциальным входом или просто биполярный? если с дифференциальным входом, то вопрос как доработать схему делителя что выкладывал выше?

[Tanya]

мне недостаточно его разрядности.

А какая точность и скорость Вам нужна?
Можно это спрашивать?

[Dubov]

А какая точность и скорость Вам нужна?
Можно это спрашивать?

просто, кроме собственно измерения планируется ещё ряд функций, где требуется обрабатывать сигнал с большим динамичекми диапазоном. Разрядность нужна минимум 16 бит. Это априорные данные.

[Voldemari4]

но входной диапазон там максимум +/-10В

Действительно, не нашел больше +-10, хотя казалось, что видел)). Я тут подумал, что если делитель сделать симметричным, то будет превышено ограничение на максимально допустимую постоянную составляющую напряжения. Придется или общую точку схемы АЦП поднимать до уровня того резистора, с которого будете снимать напряжение или делать гальваническую развязку. А какая разрядность вам нужна, вроде бы с разрядностью выше 16 бит большинство АЦП сигма дельта и с дифф входом, да еще и однополярные.

[Dubov]

Действительно, не нашел больше +-10, хотя казалось, что видел)). Я тут подумал, что если делитель сделать симметричным, то будет превышено ограничение на максимально допустимую постоянную составляющую напряжения. Придется или общую точку схемы АЦП поднимать до уровня того резистора, с которого будете снимать напряжение или делать гальваническую развязку. А какая разрядность вам нужна, вроде бы с разрядностью выше 16 бит большинство АЦП сигма дельта и с дифф входом, да еще и однополярные.

мне нравится серия AD760X. Но они на восемь каналов. Избыточно

[Voldemari4]

Можно поставить связку драйвер двуполярного недифф сигнала в однополярный диф сигнал + АЦП, например ADA4941-1 + AD7691

[Tanya]

просто, кроме собственно измерения планируется ещё ряд функций, где требуется обрабатывать сигнал с большим динамичекми диапазоном. Разрядность нужна минимум 16 бит. Это априорные данные.

Т.е. все эти дополнительные функции Вы собираетесь привязать к сети питания?

[Dubov]

Т.е. все эти дополнительные функции Вы собираетесь привязать к сети питания?

что значит "привязать"?

Сеть питания - это и есть объект анализа.

[iiv]

Разрядность нужна минимум 16 бит. Это априорные данные.

делитель на три резистора (1МОм)-(10кОм)-(1МОм) в розетку, сигналы с ног 10кОм резистора на LT1990, его выход на АЦПшку дисковери, которую вгоняете в 12МГц семпл, имея примерно 100кГц ширину пропускания в LT1990, и семплируя за 20мкс 240 раз, вы получите к базовым 12 битам еще гарантированно 4 бита точности. Если Вас скорость измерения 20мкс устроит - то вот Вам готовое решение.

[Dubov]

делитель на три резистора (1МОм)-(10кОм)-(1МОм) в розетку, сигналы с ног 10кОм резистора на LT1990, его выход на АЦПшку дисковери, которую вгоняете в 12МГц семпл, имея примерно 100кГц ширину пропускания в LT1990, и семплируя за 20мкс 240 раз, вы получите к базовым 12 битам еще гарантированно 4 бита точности. Если Вас скорость измерения 20мкс устроит - то вот Вам готовое решение.

интересно, можно узнать, за счёт чего выигрыш получается?

[Plain]

какой АЦП лучше использовать(биполярный или биполярный с дифференциальным входом) и почему?

Без разницы, потому что у БП для их питания цена практически не зависит от количества выходов. Следовательно, выгоднее тот, интерфейс которого проще развязать, т.е. не I2C.

Какие элементы кроме резисторов нужно ещё использовать (для защиты, для подавления помех) и как их расчитать?

В паспорте выбранного Вами АЦП внимательно читаете соответствующий раздел "ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS", и выбираете ограничитель, который однозначно выполнит его требования.

[iiv]

интересно, можно узнать, за счёт чего выигрыш получается?

усредняя 256 семплов Вы добавите к точности корень из числа усреднений, то есть 16, что и есть те самые 4 бита. Обычно это на втором курсе на статистике проходят, или в математических школах в последнем классе.

[A. Fig Lee]

делитель на три резистора (1МОм)-(10кОм)-(1МОм) в розетку, сигналы с ног 10кОм резистора на LT1990, его выход на АЦПшку дисковери, которую вгоняете в 12МГц семпл, имея примерно 100кГц ширину пропускания в LT1990, и семплируя за 20мкс 240 раз, вы получите к базовым 12 битам еще гарантированно 4 бита точности. Если Вас скорость измерения 20мкс устроит - то вот Вам готовое решение.

Это получается 20/240=80 наносекунд на сэмпл.
А 12 бит за 80 наносекунд получится?
Для 12 бит надо гдето 9 раз постоянную времени заряда конденсатора, иначе он зарядится не успеет.
Для 1 килоОм и 25 пикофарад получится порядка 1 микросекунда на заряд конденсатора, чтобы обеспечить аккуратность 12 бит.
У СТМки 100 Ом резистор или емкость 2 пикофарада?
Непонятно, откуда тут 12 бит возьмется.


Подсчитал. Если использовать SAR, для 16 бит при 1 Гц, надо порядка 1 Мспс скорострельность,
при 50 Гц, соответственно 50 Мспс.
Заряд будет 20 наносекунд... Это получается....
Ужас. Не получится.
Сигма делта может быть..

[Tanya]

усредняя 256 семплов Вы добавите к точности корень из числа усреднений, то есть 16, что и есть те самые 4 бита. Обычно это на втором курсе на статистике проходят, или в математических школах в последнем классе.

А если еще 256 раз? Еще 4 двоичных порядка..
Я даже подумать боюсь, что будет, если и дальше замедлять... тормозить. А в школе проходят... Да. Но не все помнят все условия.

[rx3apf]

А если еще 256 раз? Еще 4 двоичных порядка..

С чего вдруг ? Полбита добавится, но и только. А так да, дизеринг дает прибавку разрядности (в разумных пределах). А для решения исходной задачи я бы подумал о использовании готового чипа электросчетчика (из тех, что посложнее, с микроконтроллерным интерфейсом). Та и разрядность, там и фильтры...

[Plain]

Интересно бы узнать, какой из них отдаст наружу 3,5 MSPS.

[iiv]

А если еще 256 раз? Еще 4 двоичных порядка..

каюсь, что всех ввел в заблуждение, не 4, а только 3 бита всего, так как а СТМка только на 7.2мегасампла оказывается (что-то я запамятовал про 12MSs), а у ЛТшки ширина пропускания 100кГц, выше которой она естественно чуток шумит, и этот шум как раз хорошо согласуется с пределом чувствительности СТМки.

Но не все помнят все условия.

и читать внимательно тоже в школе учат

[Tanya]

С чего вдруг ? Полбита добавится, но и только.

Очевидно, что имелось в виду еще одно (повторное) усреднение.

каюсь, что всех ввел в заблуждение, не 4, а только 3 бита всего, так как а СТМка только на 7.2мегасампла оказывается (что-то я запамятовал про 12MSs),

Вот у stm32F303 можно до 20 МГц. Только... ENOB=10 бит.

[Herz]

мне недостаточно его разрядности.
Прошу не спрашивайте почему. Пусть это будет задание "для студента" разработать схему АЦП+МК+LCD.
Вопрос: какой АЦП для моих целей лучше: биполярный с дифференциальным входом или просто биполярный? если с дифференциальным входом, то вопрос как доработать схему делителя что выкладывал выше?

просто, кроме собственно измерения планируется ещё ряд функций, где требуется обрабатывать сигнал с большим динамичекми диапазоном. Разрядность нужна минимум 16 бит. Это априорные данные.

Всё, дальнейшее обсуждение уже не имеет никакого смысла - это тоже априорные данные. И спрашивать тут нечего. У Вас просто нет ответа, его не может быть.
Обычно, когда не умеешь рассчитывать простейший делитель, сразу замахиваешься на постройку звездолёта с большим динамическим диапазоном. Который априори никому нафиг не нужен... Занять бы студентов чем-то полезным и научить разумно оценивать достаточность вместо чтения фантастики... Тогда, глядишь, и что-то реальное может получиться.

[Dubov]

Ага, а ещё тут бывает так:

просишь помочь понять схему.
У тебя спрашивают:
-Зачем?
Отвечаешь:
-для построения измерителя
Получаешь решение:
-Возьми вольтметр

Гениально

Обычно, когда не умеешь рассчитывать простейший делитель, сразу замахиваешься на постройку звездолёта с большим динамическим диапазоном. Который априори никому нафиг не нужен...

Наболело?

Если честно, то ничего строить я не собираюсь, мне стало интеерсно чем делитель биполярного АЦП отличается от делителя для биполярного АЦП с дифференциальным входом.

Сообщение отредактировал Dubov - Jun 11 2014, 16:16

[A. Fig Lee]

Вот у stm32F303 можно до 20 МГц. Только... ENOB=10 бит.

На такой частоте? Интересно, каким образом?

[Tanya]

На такой частоте? Интересно, каким образом?

Жульническим. 4 АЦП поочередно.

[A. Fig Lee]

Жульническим. 4 АЦП поочередно.

Конденсатор то один небось?
Я то ли чегото не понял, но кондер то как правило заряжать надо около микросекунды для достоверных 10и бит.
Никак 20 Мегагерц не получается.

[Tanya]

Конденсатор то один небось?
Я то ли чегото не понял, но кондер то как правило заряжать надо около микросекунды для достоверных 10и бит.
Никак 20 Мегагерц не получается.

Конденсаторы отдельные. Их зарядка - проблема пользователя. Вот осциллографы ведь существуют как-то.

[iiv]

Я то ли чегото не понял, но кондер то как правило заряжать надо около микросекунды для достоверных 10и бит.

я вот тоже никак не понимаю, почему у меня ADS5474 с его 14 битами и 50 Омами волнового пикает по 100пикасекунд и позволяет с 50мкВ чувствительностью видеть

[A. Fig Lee]

я вот тоже никак не понимаю, почему у меня ADS5474 с его 14 битами и 50 Омами волнового пикает по 100пикасекунд и позволяет с 50мкВ чувствительностью видеть

Что именно он позволяет видеть?
Там в реале могут быть совсем другие значения чем он показывает.
Посчитайте сами.. Думаю, получится хорошо если 1 килоГерц реально с точностью 14 бит.
Чем быстрее, тем меньше реальных бит

[Меджикивис]

Что именно он позволяет видеть?
Там в реале могут быть совсем другие значения чем он показывает.
Посчитайте сами.. Думаю, получится хорошо если 1 килоГерц реально с точностью 14 бит.
Чем быстрее, тем меньше реальных бит

Прям какое-то соотношение неопределенностей однако...

[Herz]

Ага, а ещё тут бывает так:

просишь помочь понять схему.
У тебя спрашивают:
-Зачем?
Отвечаешь:
-для построения измерителя
Получаешь решение:
-Возьми вольтметр

Гениально

Именно. Потому что такая постановка вопроса только такой ответ и предполагает.

Наболело?

Если честно, то ничего строить я не собираюсь, мне стало интеерсно чем делитель биполярного АЦП отличается от делителя для биполярного АЦП с дифференциальным входом.

Да, наболело. Потому что вместо реальной задачи с её реальными проблемами бывает так:
Придёт человеку в голову спросить чего-нибудь эдакого (на что и десять мудрецов ответа не найдут), до книжки дотянуться лень. Форумчане, пытаясь помочь и удивляясь странностям постановки вопроса, просят уточнений. Но поскольку всё это высосано из пальца, в ход идут всякие небылицы о необходимости высокой разрядности, суперточности, огромных скоростей.... Звучит неубедительно, поэтому приплетается нечто о дополнительных задачах, которые "к делу не относятся" вроде обработки потоков с большим динамическим диапазоном.... Дескать, почему я так хочу и для чего это нужно - не ваше дело. Надо и всё. Затем и вовсе выясняется, что никто ничего строить не собирается и вопрос - чистый троллинг. Что уже часто видно с самого начала, ведь если человек ищет решения, он анализирует прежде всего чужой опыт.

[=AK=]

...

Удивляюсь вашему долготерпению. Мало того, что ТС нагло врал при постановке задачи, выдавая свою смекалку темной головы, сферического коня в вакууме, за практическую задачу, он еще и откровенно хамить изволит. Моя бы воля, я бы его забанил лет на десять без права переписки.

[TigerSHARC]

Иногда, 16 бит и более применяется для измерений токов и напряжений 50Гц.
Например в устройстах РЗиА
http://www.ekra.ru/produkcija/rza-podstanc...e2502a01hh.html

[=AK=]

Иногда, 16 бит и более применяется для измерений токов и напряжений 50Гц. Например в устройстах РЗиА http://www.ekra.ru/produkcija/rza-podstanc...e2502a01hh.html

Ни один из параметров устройства по вашей ссылке не требует применения 16-битного АЦП. Все параметры с легкостью обеспечиваются 10..12 - битными. Даже если разработчики и в самом деле ставят туда 16-битные АЦП, это ни в малой мере не является техническим обоснованием, что они там действительно нужны.

Кстати говоря, для точного измерения действующего значения переменного тока нужна не только разрядность, но и скорость, а ее-то 16-битными АЦП обеспечить трудновато. Все почему-то предполагают измерять чистый синус, тогда как форма сетевого напpяжения и тока как правило весьма далека от идеальной.

[Plain]

Автору, с его слов, изначально ничего и не нужно было измерять, а просто показывать в реальном времени и естественном графическом виде гадость сетевого синуса на некоем 16-разрядном ЖК-индикаторе, т.е. стенке из 4096 стандартных ЖК-мониторов, условно называемой им просто "свой дисплей". Очевидно, он "зелёный", или около того, поэтому другим ни к чему пытаться понять смысл этой затеи и пути её реализации.

[=AK=]

Автору, с его слов, изначально ничего и не нужно было измерять, а просто показывать в реальном времени и естественном графическом виде гадость сетевого синуса на некоем 16-разрядном ЖК-индикаторе, т.е. стенке из 4096 стандартных ЖК-мониторов, условно называемой им просто "свой дисплей".

А смотреть на картинку должен был некий супермен (или, может, Терминатор?), который весь этот поток информации всасывал и обрабатывал "на лету", в реальном масштабе времени.

Если разрядность по вертикали 16 бит, то, для симметрии, на периоде 20 мс надо бы тоже сделать 65 тыс выборок, иначе несолидно как-то супрменам предлагать. То есть, порядка 200-300 нс на одно 16-битное измерение, ага.

[A. Fig Lee]

Если разрядность по вертикали 16 бит, то, для симметрии, на периоде 20 мс надо бы тоже сделать 65 тыс выборок, иначе несолидно как-то супрменам предлагать. То есть, порядка 200-300 нс на одно 16-битное измерение, ага.

Больше чем 65 тысяч. Для аккуратного измерения надо чтобы сигнал менялся не более чем 1/2 LSB за время заряда конденсатора.
То есть не более чем на 1/131072 = 0.00000762939453 от величины сигнала.
Арксинус от этого будет 0.00043713 градуса. То есть надо делать 360/0.00043713 = 47185920.00773094113407 раз за период
47 миллионов сэмплов при 1 Герце. При 50 герцах 2500 миллионов саэмплов в секунду.
Это 0.4 наносекунды
За время одного сэмпла кондер должен успеть зарядится до 16 бит, что во много раз больше постоянной времени RC цепочки - зарядится до 13 бит надо порядка 10 раз больше.
То есть даже зарядится до 13 бит надо иметь постоянную времени 0.04 наносекунды.

Жду опровержения..

[Dubov]

Нашёл прибор где применяется 24 бит АЦП
http://www.fluke.com/Fluke/ruru/Analizator...0.htm?PID=56030

A/D resolution Voltage and current: 24 bits
Transient voltage: 14 bits

Не встречал прибор для электроэнергетики с разрядностью АЦП менее 16бит.

Причуда разработчиков?

Иногда, 16 бит и более применяется для измерений токов и напряжений 50Гц.
Например в устройстах РЗиА
http://www.ekra.ru/produkcija/rza-podstanc...e2502a01hh.html

я думаю, что разрядность АЦП (16 бит) в даном случае обусловлена диапазоном уставок срабатывания.

[Herz]

Нашёл прибор где применяется 24 бит АЦП

Не встречал прибор для электроэнергетики с разрядностью АЦП менее 16бит.

Причуда разработчиков?

Нет, не причуда, а понимание: где и зачем это нужно. У Вас этого понимания нет. Нет даже чётко поставленной хотя бы самому себе задачи. Лишь фантазии. Да и то, как выяснилось, без надежды на воплощение.
Так зачем людям дурить голову несуществующими проблемами?

я думаю, что разрядность АЦП (16 бит) в даном случае обусловлена диапазоном уставок срабатывания.

Тогда бы хватило и восьми. Десяти - более чем.

Может, хватит уже? Это трёп ни о чём.

[Elex_MD]

Нашёл прибор где применяется 24 бит АЦП
http://www.fluke.com/Fluke/ruru/Analizator...0.htm?PID=56030

A/D resolution Voltage and current: 24 bits
Transient voltage: 14 bits

Тема действительно себя исчерпала. Но, решил не создавать новую а спросить здесь.

Зачем такая разрядность (24 бит) в промышленном приборе? Посмотрел спецификацию этого Fluke. Ничего такого, что требует прямо 24 разряда нету... может требует как-то косвенно?

[A. Fig Lee]

Нашёл прибор где применяется 24 бит АЦП
http://www.fluke.com/Fluke/ruru/Analizator...0.htm?PID=56030

A/D resolution Voltage and current: 24 bits
Transient voltage: 14 bits

Не встречал прибор для электроэнергетики с разрядностью АЦП менее 16бит.

Причуда разработчиков?




я думаю, что разрядность АЦП (16 бит) в даном случае обусловлена диапазоном уставок срабатывания.

Толку от resolution 24 бит?
Аккуратность/точность измерения будет на несколько порядков ниже все равно

[Herz]

Зачем такая разрядность (24 бит) в промышленном приборе? Посмотрел спецификацию этого Fluke. Ничего такого, что требует прямо 24 разряда нету... может требует как-то косвенно?

Дельта-сигма на 24 разряда стоит достаточно дёшево. Толку от неё мало, зато выглядит серьёзно. А это маркетинг.

[Dubov]

Тогда бы хватило и восьми. Десяти - более чем.

Г.Циглер. Цифровые устройства дифференциальной защиты. с.52

Пример 4-1: Аналого-цифровое преобразование
Исходные данные:

Дифференциальная защита должна работать в диапазоне токов (динамическом диапазоне) ±50xIn. Точность должна составлять 5% от установленного значения 0.1xIn (наименьшее значение уставки).
Какой разрешающей способностью должен обладать АЦП?
Точность в 5% требует разрешающей способности 100/5=20 шагов. В данном случае, это соответствует наименьшему значению уставки, другими словами 20 шагов соответствуют 0.1xIn. 50xIn дает следующее: (50/0.1)x20=10,000 шагов (по действующему значению). Максимальное мгновенное значение тогда равно 2x (корень)2 x50=141A,
что соответствует следующему: 2x (корень)2 x10,000=28,284 шагов.
Ближайшее значение составляет 215=32,768.
Таким образом, необходимо применение 16 битного АЦП (15 бит плюс бит знака).

Dubov, что за дикое форматирование? В следующий раз следите за тем, как выглядит Ваш пост после "копипастинга".
[Исправлено]

Сообщение отредактировал Herz - Jun 18 2014, 07:58

Причина редактирования: Форматирование

[=AK=]

Г.Циглер. Цифровые устройства дифференциальной защиты. с.52

Замечательный пример натягивания совы на глобус. Сначала задается требуемая точность в 5% не от всего диапазона, а от 1/10 его. То есть, в скрытой форме задается точность 0.5% от диапазoна. Потом диапазон растягивается в 50 раз (поставить ограничитель для защиты от перегрузок религия не позволяет), т.е. требуемая точность увеличивается до 0.01% от полного диапазона АЦП. Затем вдруг (с бодуна?) оказыватся, что все это задавалось не для мгновенных значений, а для действующих, посему для мгновенных надоть еще в 1.41 раза лучше, то есть, 0.007%. Ну и, напоследок, легкий мухлеж со знаком (выпрямитель поставить тоже религия не позволяет) и, вуаля, фокус удался, вшивое устройство защиты, оказывается, должно обладать точностью поверочного устройства.

[Dubov]

Потом диапазон растягивается в 50 раз (поставить ограничитель для защиты от перегрузок религия не позволяет)

ограничитель? РЗиА подразумевает что 50In - "потолок" диапазона уставок, т.е. рабочий режим.
Пример:
если номинальный ток 5А, то верхнаяя граница штатного режима работы 250А. Так что динамический диапазон не хилый.

Ну и, напоследок, легкий мухлеж со знаком (выпрямитель поставить тоже религия не позволяет)

выпрямитель в измерительных цепях РЗиА ??? нонсенс

жаль что здесь нет специалистов схемотехников РЗиА. Они бы лучше пояснили

[=AK=]

ограничитель? РЗиА подразумевает что 50In - "потолок" диапазона уставок, т.е. рабочий режим.

50*In - это не рабочий режим. Циглер, явно с переляку, выдвигает бредовое требование: "должно обеспечиваться правильное отображение значительных токов вплоть до максимального тока короткого замыкания". В этом режиме трансформатор тока, с которого берется сигнал, врет на десятки процентов, а Циглер с Дубовым все-таки непременно хотят измерять сигнал на его выходе с точностью 0.007%.

выпрямитель в измерительных цепях РЗиА ??? нонсенс

У того же Циглера выпрямительные мостики после токовых трансформаторов стоят чуть ли не в каждой второй схеме. Так что со своим дешевым пафосом обращайтесь к нему.

[Myron]

ограничитель? РЗиА подразумевает что 50In - "потолок" диапазона уставок, т.е. рабочий режим.

Откуда родилась эта цифра 50, одному Циглеру известно. Похоже, что и Dubov полюбил ее. С таким же успехом я могу породить новое хорошее число 1000. Надеюсь, что и Dubov может.

... жаль что здесь нет специалистов схемотехников РЗиА. Они бы лучше пояснили

Ну так можно поискать на других форумах. Чего здесь выступать?

[Dubov]

Откуда родилась эта цифра 50, одному Циглеру известно

можно увидеть эту цифру в паспортах устройств релейной защиты.

[Myron]

можно увидеть эту цифру в паспортах устройств релейной защиты.

Порог защиты и верхний уровень измеряемого диапазона (с заданной точностью измерения) - могут быть разными. Например в сети из-за пусковых токов нагрузок. Но мерить их не всегда нужно. Целесообразно в измерительном тракте использовать фильтры и мерить достаточно "медленные" процессы (или "усредненные"). Ну, скажем, для 50Гц сети с полосой 0.1Гц. Если нужно мерить пиковые токи - это другие задачи, отличные от первого поста. Надо почетче сформулировать задачу, поначалу для себя.

[A. Fig Lee]

В "устройствах релейной защиты" (если я правильно понял это про ANSI 50/51/78/87 рэле и подобные)
не припомню чтоб требовалась точность лучше 1%.
Вот популярное SEL-387 рэле - там точность измерения хуже 1% везде, во многих местах 5%.
Точность там нужна разве что в аппаратах для тестирования этих реле.
Да и то не особенно.
0.1% В лучшем случае.

[Vovk_Z]

Замечательный пример натягивания совы на глобус. Сначала задается требуемая точность в 5% не от всего диапазона, а от 1/10 его. То есть, в скрытой форме задается точность 0.5% от диапазoна. Потом диапазон растягивается в 50 раз (поставить ограничитель для защиты от перегрузок религия не позволяет), т.е. требуемая точность увеличивается до 0.01% от полного диапазона АЦП.

Ничего подобного. Типовые параметры. Полностью нормальная постановка задачи. Может странноватая, для електронщиков, полностью далеких от устройств РЗиА.
1. Указывается точность не вверху, а внизу диапазона (что логично, тяжелее всего с точностью - внизу). Причем, даже не 1%, а допускается "аж" 5%.
2. Указывается весь диапазон - 50 In. Выше по диапазону, понятно, точность будет лучше, но это не самоцель. Цель - достаточная точность "внизу".

50*In - это не рабочий режим. Циглер, явно с переляку, выдвигает бредовое требование: "должно обеспечиваться правильное отображение значительных токов вплоть до максимального тока короткого замыкания". В этом режиме трансформатор тока, с которого берется сигнал, врет на десятки процентов, а Циглер с Дубовым все-таки непременно хотят измерять сигнал на его выходе с точностью 0.007%.

- вот тут вы подвираете. Цыглер как раз четко просит точность всего 5% на 0,1 от номинального тока. То, что при этом получается 0,007% на краю (и да, при этом врут ТТ) - никто не требовал. Просто логично ведь, что это получется "само-собой", при такой задаче.

Сообщение отредактировал Vovk_Z - Jun 20 2014, 21:29

[=AK=]

1. Указывается точность не вверху, а внизу диапазона (что логично, тяжелее всего с точностью - внизу). Причем, даже не 1%, а допускается "аж" 5%.

А с чего бы это указанная точность затем делится на корень из двух? Вроде задали 5%, а потом вдруг оказалось, что на самом-то деле надо 3.5%. Что за мухлеж?

2. Указывается весь диапазон - 50 In. Выше по диапазону, понятно, точность будет лучше, но это не самоцель. Цель - достаточная точность "внизу".

Во всем диапазоне точность не нужна. Есть диапазон рабочих токов, до In. Выше этого, от In до 50*In достаточно обеспечить монотонность характеристики. Что достигается установкой ограничителя с "мягкой" характеристикой на входе. Например, токи от 0 до In линейно отображаются на половину полного диапазона АЦП, а токи от In до 50*In - - на вторую половину. В результате чего требуемая разрядность АЦП составит 10 бит.

вот тут вы подвираете. Цыглер как раз четко просит точность всего 5% на 0,1 от номинального тока.

Перечитайте ветку и попытайтесь понять, о чем идет речь. Циглер пишет "должно обеспечиваться правильное отображение значительных токов". И, очевидно, как следствие этого взятого с потолка требования, ограничитель на входе АЦП не ставит.

[Меджикивис]

Цыглер как раз четко просит точность всего 5% на 0,1 от номинального тока. То, что при этом получается 0,007% на краю (и да, при этом врут ТТ) - никто не требовал. Просто логично ведь, что это получется "само-собой", при такой задаче.

А почему не использовать логарифмический преобразователь? Дает одинаковую относительную точность во всем диапазоне (т.е. процент). Для 5% не настолько уж сложно.
Или здоровенная битность АЦП получается все-таки дешевле?

[Vovk_Z]

Перечитайте ветку и попытайтесь понять, о чем идет речь. Циглер пишет "должно обеспечиваться правильное отображение значительных токов". И, очевидно, как следствие этого взятого с потолка требования, ограничитель на входе АЦП не ставит.

- и я об этом. Перечитывать мне не нужно, я знаком с микропроцессорными (и электромеханическими) устройствами релейной защиты. "Правильное отображение", потому вплоть до конца диапазона - никто не хочет ограничителей. Фактически, весь измеряемый диапазон 0,1 .. 50 In (точнее, приблизительно от 0,01 In), а не 0 .. In.

Сообщение отредактировал Vovk_Z - Jun 22 2014, 11:34