Измерение сетевого напряжения Опции

[Alexey_]

Необходимо измерять значение переменного сетевого напряжения, например на mega8. Как лучше это сделать?

[Stanislav]

Необходимо измерять значение переменного сетевого напряжения, например на mega8. Как лучше это сделать?

С помощью делителя на двух резисторах и встроенного АЦП. Это если гальванической развязки не нужно.
Если нужна - придётся использовать трансформатор или оптрон.

[Alexey_]

Развязка нужна. Мне эти два варианта тоже сразу на ум пришли, Но: трансформатор крупно-габаритно, а оптрон сколько часов может отработать до деградации фотоэлемента?

[viael]

Развязка нужна. Мне эти два варианта тоже сразу на ум пришли, Но: трансформатор крупно-габаритно, а оптрон сколько часов может отработать до деградации фотоэлемента?

так меряй без гальванической развязки на каком нибудь мелком/дешевом контроллере с АЦП на борту, а потом через оптрон но уже в цифре передавай

[Stanislav]

Развязка нужна. Мне эти два варианта тоже сразу на ум пришли, Но: трансформатор крупно-габаритно, а оптрон сколько часов может отработать до деградации фотоэлемента?

Мно-ого.
Только вот беда - оптрон с хорошей линейностью приобрести тяжело. А использование оптически развязанных усилителей, может быть дорого и неудобно.
Посмотрите вот эту тему. В ней подобный вопрос уже обсуждался.

[Прохожий]

Необходимо измерять значение переменного сетевого напряжения, например на mega8. Как лучше это сделать?

Зайдите на сайт фирмы CLARE. Там скачайте описание оптрона LOC110 и AN-107 (это различные схемы применения). Сделайте схему так, как там изложено и будет Вам счастье.
Можно сходить и на сайт VISHAY. Там есть аналогичный оптрон IL300. Скачайте Datasheet на него, AN (не помню номер) и PSpise модель.
Так как IL300 дороже, чем LOC110, то разрабатывать надо схему под IL300, а использовать LOC110.
В OrCad10.5 и на практике все чудно работает. Цена оптрона LOC10 ~60 руб.
Преобразователь я сделал на MC33063 в режиме обратноходового преобразователя.
В заключение. Совет. Используйте усилители Rail-to-Rail, хотя бы по выходу. У меня все получилось на MCP601.

[Stanislav]

Зайдите на сайт фирмы CLARE. Там скачайте описание оптрона LOC110 и AN-107 (это различные схемы применения). Сделайте схему так, как там изложено и будет Вам счастье.
Можно сходить и на сайт VISHAY. Там есть аналогичный оптрон IL300. Скачайте Datasheet на него, AN (не помню номер) и PSpise модель.
Так как IL300 дороже, чем LOC110, то разрабатывать надо схему под IL300, а использовать LOC110.
В OrCad10.5 и на практике все чудно работает. Цена оптрона LOC10 ~60 руб.
Преобразователь я сделал на MC33063 в режиме обратноходового преобразователя.
В заключение. Совет. Используйте усилители Rail-to-Rail, хотя бы по выходу. У меня все получилось на MCP601.

Сложновато всё как-то. Уж лучше, наверное, вот эти, или подобные штуки использовать.
Ещё у TI есть.
Только всё равно, дешевле и проще, чем на МК, не получится...

[Прохожий]

Сложновато всё как-то. Уж лучше, наверное, вот эти, или подобные штуки использовать.
Ещё у TI есть.
Только всё равно, дешевле и проще, чем на МК, не получится...

Зря Вы так безапеляционно. Этот вопрос прорабатывался до мелочей. Итак по-существу:
1. Усилители от Burr-Brown, которую в свое время приобрела TI не рассматриваем, ввиду их цены, сопоставимой с ценой от авиалайнера .
2. Усилители от Hp->Agilent->Avago не подходят ввиду диапазона входных напряжений 0 - 200mV. Для измерения сетевых напряжений, согласитесь, маловато - помехи будут. Да и цена находится у верхней планки. Самый плохой из них HCPL7840 стоит 160 руб. Это при том, что преобразователь и 5V-кренку никто не отменял.
3. Фокус с отдельными МК на канал хорош, но по цене сопоставим в большую сторону с моим. И это при том, что он менее надежен ввиду человеческого фактора в виде кривых ручек отдельных программистов .

[Kovrov]

у меня было подобное....
делал так
тини13 развязка ADuM1201
развязка по питанию AD1m 2405s ну или как то так
вообщем полватный DC-DC 24 на 5 вольт
в тиньке только усреднеие и передача по посл протоколу
протокол использовал гибрид I2C-DMX512- 1wire
просто жалко было ставить 3х канальный куплер

[defunct]

3. Фокус с отдельными МК на канал хорош, но по цене сопоставим в большую сторону с моим. И это при том, что он менее надежен ввиду человеческого фактора в виде кривых ручек отдельных программистов .

Ну и в каком месте он сопоставим?
отдельный МК на канал - T13, пара резисторов, кондер, стабилитрон и оптрон. итого ~$1 на канал.
плюс можно мерять не только напряжение, но и частоту.
(да и канал то всего один, сабж - измерение сетевого напряжения).

[Прохожий]

3. Фокус с отдельными МК на канал хорош, но по цене сопоставим в большую сторону с моим. И это при том, что он менее надежен ввиду человеческого фактора в виде кривых ручек отдельных программистов .

Ну и в каком месте он сопоставим?
отдельный МК на канал - T13, пара резисторов, кондер, стабилитрон и оптрон. итого ~$1 на канал.
плюс можно мерять не только напряжение, но и частоту.
(да и канал то всего один, сабж - измерение сетевого напряжения).

И какова полоса пропускания сего девайса? Я то предполагал, что измерение переменного напряжения подразумевает полноценное измерение RMS. И потом, куда делась гальваническая развязка по питанию для Т13? Или Вы собираетесь запитывать все это через конденсатор непосредственно от сети? Так нормальный конденсатор для этих целей стоит уже 0,5$, да и большой он. А затраты основного вычислителя по дешифрации данных? А если каналов несколько? Вдруг человек захочет три фазы померять?
Если использовать Ваш подход (наплевать на все каноны пректирования подобного рода устройств), то есть вариант еще проще и дешевле: 2 оптрона PC817, резистор, и 1/4 LM324. Итого 12 рублей на канал (См. У. Титце и К. Шенк Полупроводниковая схемотехника, Москва, Мир, 1982 г. с. 469 - 470). Этот вариант чудесно работает в цепях защиты от пере- и недо- напряжений уже много лет.

[defunct]

И какова полоса пропускания сего девайса? Я то предполагал, что измерение переменного напряжения подразумевает полноценное измерение RMS. И потом, куда делась гальваническая развязка по питанию для Т13? Или Вы собираетесь запитывать все это через конденсатор непосредственно от сети? Так нормальный конденсатор для этих целей стоит уже 0,5$, да и большой он.

1. Питать непосредственно от сети через МЛТ резистор ~50-100kom 0.5-1W. Стоит копейку.

А затраты основного вычислителя по дешифрации данных?

2. практически никаких - передавать по UART совместимому интерфейсу через копеечный оптрон.

А если каналов несколько? Вдруг человек захочет три фазы померять?

3. А если в сети не 220V а 10KV? Это уже задачи другой оперы.

Если использовать Ваш подход (наплевать на все каноны пректирования подобного рода устройств), то есть вариант еще проще и дешевле: 2 оптрона PC817, резистор, и 1/4 LM324.

Не удовлетворяет 2. Данные будут в аналоговой форме.

[ARIM]

Необходимо измерять значение переменного сетевого напряжения, например на mega8. Как лучше это сделать?

предлагаю использовать преобразователь напряжение-частота и через оптрон на вход ICP.
преобразователь напряжение-частота можно готовый купить, можно на двух ОУ собрать.

[Alexey_]

Всем спасибо за мысли. Буду еще думать, как это сделать дешево и красиво.

[Stanislav]

Сложновато всё как-то. Уж лучше, наверное, вот эти, или подобные штуки использовать.
Ещё у TI есть.
Только всё равно, дешевле и проще, чем на МК, не получится...

Зря Вы так безапеляционно...

Простите, но не мешало бы Вам заглянуть в словарь по поводу значения слова "безапелляционный".
Теперь также по существу.

1. Усилители от Burr-Brown, которую в свое время приобрела TI не рассматриваем, ввиду их цены, сопоставимой с ценой от авиалайнера.

Согласен, дорого. Привёл "до кучи".

2. Усилители от Hp->Agilent->Avago не подходят ввиду диапазона входных напряжений 0 - 200mV. Для измерения сетевых напряжений, согласитесь, маловато - помехи будут.

Почему?
Собственный шум усилителя по выходу - 31,5 мВ в полосе 100 кГц. Ограничив полосу, скажем, до 100 Гц, получим шум порядка милливольта. Приемлемо.
Шумы по входу, при правильной разводке платы, можно сделать пренебрежимо малыми с этой величиной.

...Да и цена находится у верхней планки. Самый плохой из них HCPL7840 стоит 160 руб. Это при том, что преобразователь и 5V-кренку никто не отменял.

Ну, так я и пишу, что на МК дешевле.

3. Фокус с отдельными МК на канал хорош, но по цене сопоставим в большую сторону с моим.

Отнюдь. МК стОит менее доллра. Питание - два кондёра, диод, стабилитрон. Ток потребления - 1-2 мА, высоковольтный кондёр поэтому дешёвый. Оптрон, стабилизатор напряжения - ещё рублей 10-15. В целом, доллара в полтора можно вложиться (без платы). Выход - уже цифра, а Вам ещё АЦП придётся ставить.

...И это при том, что он менее надежен ввиду человеческого фактора в виде кривых ручек отдельных программистов.

Аргумент принять трудно. Кривые ручки бывают также и у монтажников, и наладчиков.

...А затраты основного вычислителя по дешифрации данных? А если каналов несколько? Вдруг человек захочет три фазы померять?

Дык, тогда подход с МК выиграет ещё в 3 раза по сравнению с предложенным Вами. Посмотрите всё-таки тему, на которую я ссылался.

[GDI]

На днях заглядывал на сайт атмел и видел там в Application Notes интересный документ AVR465 - Enrgy Meter.

AVR465: Single-Phase Power/Energy Meter
with Tamper Detection
Features
• Cost-Effective and Flexible Single-Phase Energy Meter
• Fulfills IEC 61036 Accuracy Requirements for Class 1 Meters
• Detects, Signals and Continues to Measure Accurately Under At Least 20 Different
Tamper Conditions
• Design Easily Downgrades to Fit Normal Single-Phase Energy Metering
• Compact Design With Internal Flash Memory, SRAM and EEPROM
• Includes USART and Programmable I/O
• LCD Is Easily Added By Migrating To Other AVR Microcontrollers
• Secure and Reprogrammable Flash Memory Enables Flexible Firmware Updates
• One-Time, Quick, and Accurate Digital Calibration Gives Added Benefits
- Calibration Can Be Automated
- No Need for Trimming Components
- No Need for External EEPROM, as Calibration Coefficients Are Stored Internally
• Adjustable Energy Pulse Output Goes Beyond 10.000 Impulses / kWh
• Active Power, Voltage and Current Measurements are Easily Accessible Over
USART Interface
• Design Easily Migrates to Any Other AVR Microcontroller
• Low-Power AVR Microcontroller Allows Operation Down To 1.8V

Может там есть что то полезное?

Сообщение отредактировал GDI - Nov 17 2006, 13:03

Прикрепленные файлы

 AVR465___energy_meter.pdf ( 305.31 килобайт ) Кол-во скачиваний: 126
 AVR465.zip ( 18.8 килобайт ) Кол-во скачиваний: 65

 

[Прохожий]

Уважаемые господа Stanislav и defunct!
Поскольку автор темы всех поблагодарил, то я думаю надо закруглять разговор. Вы, безусловно, можете остаться при своем мнении, но поверьте человеку, который каждый день заглядывает внутрь самых диковинных устройств, начиная от частотных инверторов и заканчивая специализированными устройствами на МК. Работа у меня такая. Так вот. Так, как предлагаете вы, никто не делает.
Ваши подходы нарушают некоторые неписанные правила. То, что хорошо для стиральной машины, не подходит для станка с ЧПУ или автоматической линии. Я понимаю теперь людей, которые скептически относятся к самолепным устройствам на МК...
Простите, если кого обидел.

[Stanislav]

Уважаемые господа Stanislav и defunct!
Поскольку автор темы всех поблагодарил, то я думаю надо закруглять разговор. Вы, безусловно, можете остаться при своем мнении, но поверьте человеку, который каждый день заглядывает внутрь самых диковинных устройств, начиная от частотных инверторов и заканчивая специализированными устройствами на МК. Работа у меня такая. Так вот. Так, как предлагаете вы, никто не делает.

Я всю жизнь делаю диковинные устройства, которые до этого никто не делал (по крайней мере, мне так кажется ). Работа у меня такая, впрочем, как и у других разработчиков... Что же, по-Вашему, эти устройства не должны работать?

...Ваши подходы нарушают некоторые неписанные правила. То, что хорошо для стиральной машины, не подходит для станка с ЧПУ или автоматической линии. Я понимаю теперь людей, которые скептически относятся к самолепным устройствам на МК...

И для станков, и линий делал. Именно на МК, именно на атмеге...

PS. Простите, если что не так написал, я ни в коем случае не пытаюсь критиковать Ваш подход к решению вопроса - несомненно, он правильный. Точнее, один из правильных. Просто решений задачи может быть много, а при такой её постановке способ с МК мне кажется предпочтительнее.

[viael]

И какова полоса пропускания сего девайса? Я то предполагал, что измерение переменного напряжения подразумевает полноценное измерение RMS. И потом, куда делась гальваническая развязка по питанию для Т13? Или Вы собираетесь запитывать все это через конденсатор непосредственно от сети? Так нормальный конденсатор для этих целей стоит уже 0,5$, да и большой он. А затраты основного вычислителя по дешифрации данных? А если каналов несколько? Вдруг человек захочет три фазы померять?
Если использовать Ваш подход (наплевать на все каноны пректирования подобного рода устройств), то есть вариант еще проще и дешевле: 2 оптрона PC817, резистор, и 1/4 LM324. Итого 12 рублей на канал (См. У. Титце и К. Шенк Полупроводниковая схемотехника, Москва, Мир, 1982 г. с. 469 - 470). Этот вариант чудесно работает в цепях защиты от пере- и недо- напряжений уже много лет.

Ну ты блин даеш!!!!
Ты бы еще решение из какой нибудь книженции за 56г предложил(на лампах типа).Решение на МК копеешное, и очень надежное, легко калибруемое.Кроме того вычислительной мощности TI13 достаточно чтобы произвести всю предварительную обработку и расчет RMS(TrueRMS). Запитать можно хоть от сети(кандер о котором вы говорите будет стоить примерно 0,12$ 1х630В иэто с 10!!!! кратным запасом по мощности, а так хватит 0,1х630) либо DC/DC кому как больше нравится.Контроллер который будет принимать данные даже "не вспотеет" от такго потока данных.