Измерение напряжения в 3-х фазной сети, Нужен совет по гальванической развязке МК от сети Опции

[MSprut]

Нужно измерять напряжение в 3-х фазной сети при помощи микроконтроллера, но чтобы была гальваническая развязка. Как кто решает эту проблему, может существуют в природе миниатюрные измерительные трансформаторы напряжения? Поиск по этим трансформаторам ничего не дал. Может ссылку на фирму-производителя или на конкретный тип кто подкинет. Заранее спасибо.

[asdf]

Нужно измерять напряжение в 3-х фазной сети при помощи микроконтроллера, но чтобы была гальваническая развязка. Как кто решает эту проблему, может существуют в природе миниатюрные измерительные трансформаторы напряжения? Поиск по этим трансформаторам ничего не дал. Может ссылку на фирму-производителя или на конкретный тип кто подкинет. Заранее спасибо.

Для аналогичной задачи ставил в каждую фазу пару последовательно включенных трансформаторов типа
http://www.cec-mc.ru/comp/trans/hahn.shtml.

Пару - т.к. одиночные сильно греются и были опасения уменьшения надежности при бросках напряжения в сети. Оба, естественно, нагружены резисторами примерно на четверть номинальной мощности.

[MSprut]

Спасибо, совсем про них забыл. Мне на одной конторе когда-то предлагали, но тогда не нужны были, сейчас воспользуюсь. А как у них с повторяемостью параметров?

[nicom]

Канал все равно калибровать для приемлемой точности (дешевле в цифровом виде), так что: наплевать и забыть...

[Stanislav]

Нужно измерять напряжение в 3-х фазной сети при помощи микроконтроллера, но чтобы была гальваническая развязка. Как кто решает эту проблему, может существуют в природе миниатюрные измерительные трансформаторы напряжения? Поиск по этим трансформаторам ничего не дал. Может ссылку на фирму-производителя или на конкретный тип кто подкинет. Заранее спасибо.

Немного не в тему. А почему бы не измерять напряжение с помощью МК без гальваноразвязки, а потом передавать данные по какой-нить оптопаре, хоть бы и в другой, гальванически развязанный МК? Такой вариант будет гораздо дешевле и потребует более простой калибровки.

[MSprut]

В том-то и дело что передавать никуда не нужно. Это система управления дизель-генератором и привязка системы делается ко всему к чему только можно и чтобы косяков никаких не вылезло хочу развязаться от силовых цепей.

[Panych]

И тем не менее, думаю решение Stanislav-а тоже имеет смысл - может проще оказаться поставить два контроллера...
нет?

[CDT]

В том-то и дело что передавать никуда не нужно. Это система управления дизель-генератором и привязка системы делается ко всему к чему только можно и чтобы косяков никаких не вылезло хочу развязаться от силовых цепей.

А мне тоже сразу пришла таже мысль, что и Stanislav.

Взять AtTiny, три делителя напряжения - вот и померяли.

Если ее питать с жесткой привязкой к нулевому проводу - то и гальваническую развязку не обязательно делать (в ДГ все к нему привязано). Только со стороны выхода обычный комплект защиты.

Можно сразу произвести обработку (преобразование) результатов измерения и (через развязку или без нее) передавать уже сигнал управления (цифровой или аналоговый).

По цене - не дороже трансформаторного варианта должно получиться. Главное не переживать, что второй МК появится рублей за 30.

[EvgenyNik]

Мой совет будет не из дешёвых, конечно.
Я бы использовал связку: резистивный делитель + АЦП (с последовательным каналом) + цифровой изолятор (ADUMxxxx) и преобразователь DC/DC (из 3.3В в 5В, допустим).
Вот схемка в приложенном файле...
Кратко по применённым компонентам:
ADS7818 - дешёвый 12 битный АЦП с последовательным (SPI) каналом, встроенным опорником (2,5В) и диапазоном измерения (0-5В).
ADUMx402 - цифровой изолятор (2,5кВ/5кВ). Вам подойдёт на 2,5кВ.
DC/DC - желательно выбрать на первичку равную напряжению питания процессора (так проще) и на развязку не менее 1кВ.
Кратко по схеме:
Опорники АЦП объединены (т.к. истина где-то посередине - т.е. минимизируем разброс погрешности) и являются общей точкой измерения - это позволяет мерять отклонения от 2,5 в сторону 0В и 5В.
Интерфейсные сигналы: старт АЦП (ADC_CNV), тактовая частота (ADC_CLK), данные по трём фазам (DATA_x) и сигнал фазовой подстройки интерфейса (CC), который для измерения 50Гц сигнала не особо то и нужен (частота выборки, наверняка, будет низкая).
---
Вообще, эта схема для прямого измерения всех трёх фазных напряжений. Она требует 3 АЦП и 2 изоляторов. И проводник нейтрали, которого иногда просто нет :-)
Если в качестве проводника нейтрали на эту схему завести фазу В, например, то Вам достаточно будет измерять 2 линейных напряжения - Uab и Ucb. А это только 2 АЦП и только один изолятор! Существенная экономия, между прочим. И для несложных измерений этих данных может быть вполне достаточно.

Сообщение отредактировал Евгений Николаев - Oct 12 2006, 14:48

Эскизы прикрепленных изображений

 

[LSV]

Решал аналогичную задачу:

- сначало заказали малогабаритные трансформаторы 380/14В, 50Гц, 2Вт. Соединили треугольник- звезда, т.к. в первичке не было доступа к нулевому проводу.
Во вторичке получили три напряжения, соответствующие АВ, ВС,СА относительно
нулевого вывода во вторичке.
Напряжение мерялось нормально. Но нжно было мерять еще и переход через 0 линейных
напряжений с точностью единиц микросекунд. Оказалось, что маломощные трансформаторы вносят
большую фазовую задержку (т.к. намотаны тонким проводом) и к тому же она плавает.

Поэтому пришлось поставить трансформаторы ОСМ 0.63 380/14В. Что и Вам советую, если нет
жестких требований по массе и габаритам. И купить ОСМ не составит проблем.

- пробовали вариант на AD215BY - все работало как надо, но дорого.

Решал аналогичную задачу:

- сначало заказали малогабаритные трансформаторы 380/14В, 50Гц, 2Вт. Соединили треугольник- звезда, т.к. в первичке не было доступа к нулевому проводу.
Во вторичке получили три напряжения, соответствующие АВ, ВС,СА относительно
нулевого вывода во вторичке.
Напряжение мерялось нормально. Но нжно было мерять еще и переход через 0 линейных
напряжений с точностью единиц микросекунд. Оказалось, что маломощные трансформаторы вносят
большую фазовую задержку (т.к. намотаны тонким проводом) и к тому же она плавает.

Поэтому пришлось поставить трансформаторы ОСМ 0.63 380/14В. Что и Вам советую, если нет
жестких требований по массе и габаритам. И купить ОСМ не составит проблем.

- пробовали вариант на AD215BY - все работало как надо, но дорого.

[slimjack]

Нужно измерять напряжение в 3-х фазной сети при помощи микроконтроллера, но чтобы была гальваническая развязка. Как кто решает эту проблему, может существуют в природе миниатюрные измерительные трансформаторы напряжения? Поиск по этим трансформаторам ничего не дал. Может ссылку на фирму-производителя или на конкретный тип кто подкинет. Заранее спасибо.

Немного не в тему. А почему бы не измерять напряжение с помощью МК без гальваноразвязки, а потом передавать данные по какой-нить оптопаре, хоть бы и в другой, гальванически развязанный МК? Такой вариант будет гораздо дешевле и потребует более простой калибровки.

Никаких проблем не возникает, если измерение ведется в одной фазе. Но если в трех, то необходима нулевая точка. Если такой нет, то без развязки не обойтись. Для миниатюризации можно использовать изолирующие ОУ HCPL-7400 (или что-то такое).

[nicom]

...Хотите иной, кардинальный подход?... сейчас прилетят, побьют тяжелыми предметами...
...А не ставьте гальванику вообще...
Зачем она нужна?
...отвязаться от фазы на корпус... токи утечек...???

Ну, так и не делайте прямого соединения... Используйте дифференциальный усилитель...
... и аккуратный дифференциальный входной делитель на достаточно высокоомных резисторах... Возьмите, например, входные резисторы под 1ГОм ...

[Stanislav]

Никаких проблем не возникает, если измерение ведется в одной фазе. Но если в трех, то необходима нулевая точка. Если такой нет, то без развязки не обойтись. Для миниатюризации можно использовать изолирующие ОУ HCPL-7400 (или что-то такое).

Не нужно никаких изолирующих ОУ, даже если нет доступа к нейтрали. Развязка "по цифре" проще и дешевле.

[_artem_]

имхо , если измерять фазы и напряжения вместе то земля вроде бы не требуется, а подключение делать так - использовать любую фазу как сигнальная земля а остальные подавать на аналоговый коммутатор через делители.

[Stanislav]

имхо , если измерять фазы и напряжения вместе то земля вроде бы не требуется, а подключение делать так - использовать любую фазу как сигнальная земля а остальные подавать на аналоговый коммутатор через делители.

Да, совершенно верно. Только в долларовый МК и коммутатор, и АЦП включены совершенно естественным образом.