Определение точного crosszero и частоты искаженного сетевого сигнала, нужен алгоритм Опции

[Make_Pic]

Здравствуйте!

Сейчас в схеме (не моя разработка) используется компаратор и фильтр с частотой среза 60Гц. Т.е. сетевое напряжение пониженное с помощью измерительного трансформатора (с точным коэфф. трансформации) подается одновременно на компаратор и фильтр. С выходов компаратора и фильтра два сигнала идут на процессор. Там по неизвестному мне алгоритму точно определяется точка перехода через ноль и частота сетевого напряжения.
Кто может подсказать, что за алгоритм используется?
И второе я использую в новой схеме DSPic микроконтроллер - хотелось бы убрать из схемы аналоговый фильтр - какой алгоритм присоветуете для определения точки перехода через ноль и частоты сетевого напряжения?

[Абырвалг]

Здравствуйте!

Сейчас в схеме (не моя разработка) используется компаратор и фильтр с частотой среза 60Гц. Т.е. сетевое напряжение пониженное с помощью измерительного трансформатора (с точным коэфф. трансформации) подается одновременно на компаратор и фильтр. С выходов компаратора и фильтра два сигнала идут на процессор. Там по неизвестному мне алгоритму точно определяется точка перехода через ноль и частота сетевого напряжения.
Кто может подсказать, что за алгоритм используется?
И второе я использую в новой схеме DSPic микроконтроллер - хотелось бы убрать из схемы аналоговый фильтр - какой алгоритм присоветуете для определения точки перехода через ноль и частоты сетевого напряжения?

Можно определить фазу синуса через ДПФ. Или зафильтровать сигнал в цифре и там определять переход через ноль, но фаза может сдвинуться. Или интерполировать синус в районе нуля прямой. Наверно можно много чего придумать, надо исходить из подробностей задачи.

[_Pasha]

"Неизвестный алгоритм": частота искаженного синуса есть частота первой гармоники, за что отвечает ФНЧ.
Выход ФНЧ и известное наперед групповое время задержки фильтра используются для определения интервалов валидности срабатывания компаратора, т.е. чтобы не принять возможный звон за полезный сигнал.
Надеюсь, более чем понятно.
ДСпик - огласите планируемую частоту выборки по данному каналу АЦП, требуемую точность - и станет ясно, можно без компаратора обойтись или низзя.

ЗЫ пропадают блин посты.

[Make_Pic]

ДСпик - огласите планируемую частоту выборки по данному каналу АЦП, требуемую точность - и станет ясно, можно без компаратора обойтись или низзя.

Частоту дискретизации еще не выбрал - подскажите, по точности: фазу надо определять до 1 град, частоту до 1Гц (+/-0.5Гц)

[Altemir]

По поводу crosszero почитайте у компаний, занимающихся разработкой SOC-ов для счётчиков электроэнергии. У кого-то встречал очень подробно размусоленное неплохое решение (программное, после АЦП, без компаратора). Вроде, у TI или Teridian, но могу ошибаться. Тогда кучу всяких soc-ов перерыл.

[AlikM]

Здравствуйте!

Сейчас в схеме (не моя разработка) используется компаратор и фильтр с частотой среза 60Гц. Т.е. сетевое напряжение пониженное с помощью измерительного трансформатора (с точным коэфф. трансформации) подается одновременно на компаратор и фильтр. С выходов компаратора и фильтра два сигнала идут на процессор. Там по неизвестному мне алгоритму точно определяется точка перехода через ноль и частота сетевого напряжения.
Кто может подсказать, что за алгоритм используется?
И второе я использую в новой схеме DSPic микроконтроллер - хотелось бы убрать из схемы аналоговый фильтр - какой алгоритм присоветуете для определения точки перехода через ноль и частоты сетевого напряжения?

Перед АЦП полосу надо бы ограничить, так что фильтр убирать не желательно. А в цифре можно использовать ФАПЧ 2-го порядка, например. Он и фазу и частоту выдаст.

Сообщение отредактировал AlikM - Oct 18 2010, 21:00

[Make_Pic]

По поводу crosszero почитайте у компаний, занимающихся разработкой SOC-ов для счётчиков электроэнергии. У кого-то встречал очень подробно размусоленное неплохое решение (программное, после АЦП, без компаратора). Вроде, у TI или Teridian, но могу ошибаться. Тогда кучу всяких soc-ов перерыл.

Спасибо - я то же где то встречал, а сейчас не могу найти этот документ
Апликейшен имеются практически у всех по этой теме и у Microchip и AD и TI и т.д, но где видел - не помню - тогда не надо было

Перед АЦП полосу надо бы ограничить, так что фильтр убирать не желательно. А в цифре можно использовать ФАПЧ 2-го порядка, например. Он и фазу и частоту выдаст.

Да я в посмотрел в схему - там сделано так первый фильтр с частотой среза 70Гц и 24дб на октаву, далее ноль компаратор и на прерывание и второй канал с того же входа фильтр 70Гц 6дб на октаву далее другой ноль компаратор и на другое прерывание проца.
Все это замешивается по какой то функции внутри проца и таблично определяется частота и фаза. В кодах тяжко бегать не имея С сорца.
Вопрос - что за функция внутрях?

По поводу применения ФАПЧ -> есть опасения, что ФАПЧ может давать ложные захваты частоты и фазы. Может я ошибаюсь - у вас есть какой нибудь пример применения?

[AlikM]

Да я в посмотрел в схему - там сделано так первый фильтр с частотой среза 70Гц и 24дб на октаву, далее ноль компаратор и на прерывание и второй канал с того же входа фильтр 70Гц 6дб на октаву далее другой ноль компаратор и на другое прерывание проца.
Все это замешивается по какой то функции внутри проца и таблично определяется частота и фаза. В кодах тяжко бегать не имея С сорца.
Вопрос - что за функция внутрях?

По поводу применения ФАПЧ -> есть опасения, что ФАПЧ может давать ложные захваты частоты и фазы. Может я ошибаюсь - у вас есть какой нибудь пример применения?

Внутри возможно есть таблица с ФЧХ (или характеристиками ГВЗ) фильтров и исходя из частоты (определяется, например, по БПФ) определяется фазовый сдвиг вносимый фильтром и соответсвенно, компенсируется. А два канала, видимо, для повышения точности измерений.

Нет, не ошибаетесь, но все не так уж плохо. В Вашем случае дискриминатор будет иметь характеристику sin(x) . Возможны две точки синхронизации. Первая соответствует 0 разности фаз , вторая 180 гр. разности фаз между входным и опорным колебаниями. Помехи, конечно, могут "проворачивать" петлю из одного устойчивого состояния в другое, но для разрешения неоднозначности фазы можно использовать cos-ную характеристику (на прямой ветви дискриминатора >0).
Особых проблем я здесь не вижу, так что могу помочь в расчетах и реализации.

Сообщение отредактировал AlikM - Oct 21 2010, 21:06

[wave48]

Довольно сложно получается. Я делал компаратор окна с оптроном на выходе. Получаются три коротких импульса. Переход через нуль определяем методом последовательных приближений, ведь частота не меняется мгновенно.

[AlikM]

Довольно сложно получается. Я делал компаратор окна с оптроном на выходе. Получаются три коротких импульса. Переход через нуль определяем методом последовательных приближений, ведь частота не меняется мгновенно.

Это только на первый взгляд сложно. А на самом деле там фильтр, DDS, умножитель. И это уже в цифре.
А вот на счет: "компаратор окна с оптроном на выходе". Как-то не понятно, поделитесь опытом. И откуда три коротких импульса и как по ним определять частоту и фазу?

[Make_Pic]

Это только на первый взгляд сложно. А на самом деле там фильтр, DDS, умножитель. И это уже в цифре.
А вот на счет: "компаратор окна с оптроном на выходе". Как-то не понятно, поделитесь опытом. И откуда три коротких импульса и как по ним определять частоту и фазу?

Присоединяюсь к вопросу - подробно пожалуйста расскажите методику и как из нее получить значение частоты.

[wave48]

Добрый день,

Схема использовалась для включения симисторных реле при нуле напряжения. Представляет из себя обычный компаратор окна. Получаем ДВА импульса, первый спад происходит перед переходом напряжения через нуль, следующий за ним фронт сразу после перехода сетевого напряжения через нуль. Если измерить таймерами время между ними и поделить пополам, получим точный переход через нуль, если он нужен. Само измерение частоты, сознаюсь, не делал.

Сигнал H после выпрямителя через два резистора по 220кОм. R52 подбирается. 10В были взяты с управляющей обмотки импульсного трансформатора.


Сообщение отредактировал wave48 - Oct 27 2010, 07:33

[Make_Pic]

Добрый день,

Схема использовалась для включения симисторных реле при нуле напряжения. Представляет из себя обычный компаратор окна. Получаем ДВА импульса, первый спад происходит перед переходом напряжения через нуль, следующий за ним фронт сразу после перехода сетевого напряжения через нуль. Если измерить таймерами время между ними и поделить пополам, получим точный переход через нуль, если он нужен. Само измерение частоты, сознаюсь, не делал.
Сигнал H после выпрямителя через два резистора по 220кОм. R52 подбирается. 10В были взяты с управляющей обмотки импульсного трансформатора.

Да уж, чудес не бывает, спасибо конечно, но не то. В случае искаженного синуса этот способ с уровнем компарирования +/-1.5% от нуля точный crosszero не даст.

[wave48]

Ну, тогда ещё одна мысль в защиту метода. Использовать ещё и длительности импульсов"окна", по ним можно определять наклон спада и подъема напряжения.

[AlikM]

Добрый день,

Схема использовалась для включения симисторных реле при нуле напряжения. Представляет из себя обычный компаратор окна. Получаем ДВА импульса, первый спад происходит перед переходом напряжения через нуль, следующий за ним фронт сразу после перехода сетевого напряжения через нуль. Если измерить таймерами время между ними и поделить пополам, получим точный переход через нуль, если он нужен. Само измерение частоты, сознаюсь, не делал.

Сигнал H после выпрямителя через два резистора по 220кОм. R52 подбирается. 10В были взяты с управляющей обмотки импульсного трансформатора.

Все это конечно вызывает уважение, но боюсь что даже если мы получим требуемую точность для одного диапазона частот, для другого точность будет не достаточной. Я уж не говорю о точности от экземпляра к экземпляру.
PS. Считаю что спецы в аналоговой схемотехнике (коим я, к сожалению,не являюсь) в наш цифровой век очень нужны, но, видимо, это не тот случай.

Но, кстати, автор темы определился с алгоритмом?

[alexkok]

Частоту дискретизации еще не выбрал - подскажите, по точности: фазу надо определять до 1 град,

Фазу относительно чего?

частоту до 1Гц (+/-0.5Гц)

За какое время измерения?

[Tanya]

Автор, а можно задать стандартный вопрос - зачем все это нужно?

[Make_Pic]

Автор, а можно задать стандартный вопрос - зачем все это нужно?

Нужно модернизировать плату, а именно выкинуть поболее на сколько возможно аналоговую часть, заменить цифрой. Или если вы имели другое значение вопроса - это нужно для точного определения crosszero или точки перехода через ноль (по русски много слов). а так же определения частоты сетевого сигнала. Это все используется в регуляторе мощности для IR ламп - для разогрева ПЭТ преформ. В последнем, чтобы получить качественную технологию, надо с точностью до 1% вычислять crosszero, когда в машине работают почти одновременно до 500 тиристоров.

Фазу относительно чего?

Ответ выше

За какое время измерения?

Частота семплирования может быть до 500Кгц

Все это конечно вызывает уважение, но боюсь что даже если мы получим требуемую точность для одного диапазона частот, для другого точность будет не достаточной. Я уж не говорю о точности от экземпляра к экземпляру.
PS. Считаю что спецы в аналоговой схемотехнике (коим я, к сожалению,не являюсь) в наш цифровой век очень нужны, но, видимо, это не тот случай.

Но, кстати, автор темы определился с алгоритмом?

Пока нет, но скорее всего алгоритм будет как сделано у TI для MSP430 счетчик энергии

[Altemir]

А нельзя было использовать что-то типа "Zero-Cross Triac"? Самим ничего городить не пришлось бы. Есть специальные управляющие симисторы-драйверы для подключения к более мощным. Стоят - копейки. Только вопрос синхронности их работы, но это можно проверить, насколько допустимо

Сообщение отредактировал Altemir - Oct 28 2010, 12:55

[Make_Pic]

А нельзя было использовать что-то типа "Zero-Cross Triac"? Самим ничего городить не пришлось бы. Есть специальные управляющие симисторы-драйверы для подключения к более мощным. Стоят - копейки. Только вопрос синхронности их работы, но это можно проверить, насколько допустимо

Проверено - не допустимо!

[Altemir]

Проверено - не допустимо!

Интересно, а можно узнать поподробнее? Что показали результаты экспериментов? Какой разброс?

[_Pasha]

Интересно, а можно узнать поподробнее? Что показали результаты экспериментов? Какой разброс?

Кхм-кхм. Извините, что вмешиваюсь. А Вас не смущает, что у зерокроссов аж +/- 20 вольт зона включения?

Частота семплирования может быть до 500Кгц

... на канал.
Это для огранизации компараторов.
Есть мысль такая
- 500кгц - накопление скользящим средним - 40 кгц на оцифровку - FIR на 60Гц - флаг=1, если вых. фильтра в зоне валидности (соответствует, видимо, +/- 10 в либо +/- 7 вольт)
От тех же 500кгц - если флаг валидности = 1, то выдаем наружу событие, как только сигнал (знаковое целое) поменял знак

[wave48]

Ответ получен.

регуляторе мощности для IR ламп

Да, именно для ламп. Автор прекрасно знает кто законодатель мод в этом деле и чьи фирмы и как работают на этом рынке. Ну ладно, пусть работают.

[Tanya]

Кхм-кхм. Извините, что вмешиваюсь. А Вас не смущает, что у зерокроссов аж +/- 20 вольт зона включения?

Меня это радует. Это значит, что у их создателей есть мозги. Только без +/- ов.
Говорить, что можно достичь 1% точности воспроизведения заданной мощности только за счет точного попадания в 0... Смешновато.

[связист]

Не понимаю зачем здесь надо оцифровывать с частотой 500кГц...
Мне кажется тут достаточно 1кГц или 2кГц максимум (АЦП от телефонного кодека подойдёт наверное).
А всё остальное сделать при помощи ЦОСа внутри микроконтроллера.
Там похоже будет не слишком сложная обработка.

[Make_Pic]

Меня это радует. Это значит, что у их создателей есть мозги. Только без +/- ов.
Говорить, что можно достичь 1% точности воспроизведения заданной мощности только за счет точного попадания в 0... Смешновато.

А я не говорил, что только попадание в 0 даст необходимую точность. Система еще измеряет ток через нагрузки и RMS напряжение, но здесь для меня все ясно.
И...
Если я вызываю улыбку и поднимаю настроение вам Татьяна, то это хорошо, но
Но ваши ответы только эмоции, а я жду от вас дельного ответа, да в принципе любого ответа на мой вопрос.

Не понимаю зачем здесь надо оцифровывать с частотой 500кГц...
Мне кажется тут достаточно 1кГц или 2кГц максимум (АЦП от телефонного кодека подойдёт наверное).
А всё остальное сделать при помощи ЦОСа внутри микроконтроллера.
Там похоже будет не слишком сложная обработка.

Да конечно 500кГц многовато и я не собираюсь с такой частотой семплировать, но у меня спрашивали про минимальное время преобразования аналог - цифра - поправляюсь: минимальное время преобразования 2мкс

[alexkok]

Да конечно 500кГц многовато и я не собираюсь с такой частотой семплировать, но у меня спрашивали про минимальное время преобразования аналог - цифра - поправляюсь: минимальное время преобразования 2мкс

Я, вообще-то, спрашивал о времени измерения частоты 50Гц, а не время преобразования АЦП.

[Tanya]

А я не говорил, что только попадание в 0 даст необходимую точность. Система еще измеряет ток через нагрузки и RMS напряжение, но здесь для меня все ясно.
И...
Если я вызываю улыбку и поднимаю настроение вам Татьяна, то это хорошо, но
Но ваши ответы только эмоции, а я жду от вас дельного ответа, да в принципе любого ответа на мой вопрос.

Тут никто не фильтрует пользователей ни по умственным способностям, ни по образованию. Поэтому довольствуйтесь...
Для кого-то достаточно одного слова... намека... Вот подробности...
Все оценки основаны на одной формуле - разложение синуса в степенной ряд в окрестности нуля. Если она неверна, то все последующее...Используем только первый член... для экономии... мозга.
Оценим погрешность (разброс) мощности (энергии) при разбросе напряжения включения тиристора в сети 220 вольт. Пусть мы опоздали на 30 вольт. Целых 30! Одна десятая от амплитуды...Это какая часть периода? Тоже примерно - десятая часть радиана.
Это ж надо так промазать!
Посчитаем теперь интеграл от квадрата синуса от нуля до одной десятой. (в радианах). Это будет... одна треть от одной тысячной... - одна трехтысячная. А чему же равен интеграл от квадрата синуса по полупериоду? Это будет полная энергия, с которой нужно сравнить пол(ш)ученное выше...
Вспомним, что квадрат синуса + квадрат косинуса =1 Больше ничего помнить не нужно... Соображаем, что интеграл по периоду от этой суммы будет равен 2пи. Стало быть интеграл от квадрата синуса - пи (вторую половину съест косинус...).
А по половине периода - пипополаму.
Получится в конце концов, что относительная ошибка - одна четырехсполовинойтысячная... примерно - 2 сотых процента...
А Вы боялись..(?)

[alexkok]

Тут никто не фильтрует пользователей ни по умственным способностям, ни по образованию. Поэтому довольствуйтесь...
Для кого-то достаточно одного слова... намека... Вот подробности...
Все оценки основаны на одной формуле - разложение синуса в степенной ряд в окрестности нуля. Если она неверна, то все последующее...Используем только первый член... для экономии... мозга.

Расчёт неверный.
А мозг лишний раз потренировать только полезно.

Оценим погрешность (разброс) мощности (энергии) при разбросе напряжения включения тиристора в сети 220 вольт. Пусть мы опоздали на 30 вольт. Целых 30! Одна десятая от амплитуды...Это какая часть периода? Тоже примерно - десятая часть радиана.
Это ж надо так промазать!

До сих пор правильно, за исключением того, что нужно точное значение crosszero для определения момента включения.
А в какой момент - неизвестно, зависит от того, какой запас мощности у регулятора и текущего напряжения сети.

Посчитаем теперь интеграл от квадрата синуса от нуля до одной десятой. (в радианах).

А вот здесь ошибка, поскольку тиристор (в худшем случае) будет включаться не вблизи нуля, а вблизи амплитуды.
Дальше объяснять, думаю, излишне.

[blackfin]

А мозг лишний раз потренировать только полезно.

Если уж "лишний раз потренировать мозг только полезно", не могли бы Вы пояснить, что значит:

..тиристор .. будет включаться .. вблизи амплитуды.

А почему не вблизи частоты? фазы? времени или даже.. включаться вблизи пространства?

А то, мой нетренированный мозг в этом месте Вашего поста почему-то выключается..

[alexkok]

А почему не вблизи частоты? фазы? времени или даже.. включаться вблизи пространства?

Вблизи амплитудного значения.

А то, мой нетренированный мозг в этом месте Вашего поста почему-то выключается..

Сочувствую, надеюсь без остаточных последствий?
As is, как говорится, никакой ответственности за нанесённый ущерб...
Тренируйте...

[Tanya]

Расчёт неверный.
А мозг лишний раз потренировать только полезно.

Давайте верный... потренируемся?

[_Pasha]

Система еще измеряет ток через нагрузки и RMS напряжение, но здесь для меня все ясно.

Интересно, как, если

Сейчас в схеме (не моя разработка) используется компаратор и фильтр с частотой среза 60Гц. Т.е. сетевое напряжение пониженное с помощью измерительного трансформатора (с точным коэфф. трансформации) подается одновременно на компаратор и фильтр. С выходов компаратора и фильтра два сигнала идут на процессор.

Если с фильтром, СКЗ там не пахнет.

[alexkok]

Давайте верный... потренируемся?

При тех же самых допущениях - 0.1рад ошибки по фазе, имеем для худшего случая, т. е. момент включения около 90 град., порядка 10% ошибки по мощности.

Нужно модернизировать плату, а именно выкинуть поболее на сколько возможно аналоговую часть, заменить цифрой. Или если вы имели другое значение вопроса - это нужно для точного определения crosszero или точки перехода через ноль (по русски много слов). а так же определения частоты сетевого сигнала. Это все используется в регуляторе мощности для IR ламп - для разогрева ПЭТ преформ. В последнем, чтобы получить качественную технологию, надо с точностью до 1% вычислять crosszero, когда в машине работают почти одновременно до 500 тиристоров.

Наиболее точный, имхо, метод - это программный генератор 50Гц (накопитель фазы как в DDS) с ФАПЧ.
Даст и crosszero, и частоту.

[blackfin]

При тех же самых допущениях - 0.1рад ошибки по фазе, имеем для худшего случая, т. е. момент включения около 90 град., порядка 10% ошибки по мощности.

Ах, вот Вы о чем.. Тогда, да.

Если тиристор включен на интервале: φ = [Pi/2+ε; Pi] радиан,
где ε - ошибка включения по фазе, равная 0.1[рад]
и напряжение на нагрузке: U_нагр = U_сети*sin(φ),
то уменьшение мощности в нагрузке составит:

∆P = P*(-4*ε/Pi) = P*(-0.4/Pi) = P*(-0.127) или -12.7%.

Сообщение отредактировал blackfin - Oct 31 2010, 05:43

[Tanya]

При тех же самых допущениях - 0.1рад ошибки по фазе, имеем для худшего случая, т. е. момент включения около 90 град., порядка 10% ошибки по мощности.

Какая ошибка по фазе? Где Вы ее взяли?
Читаете невнимательно. Речь шла о том, что оптические драйверы тиристоров с самостооятельным контролем перехода через ноль могут давать разброс включения около 30 вольт. Именно, - вольт. На самом деле, они не дают включать после этих самых 30 вольт по модулю, но неопределенность может получиться именно такая. Так что, ничего из того, что Вам привиделось, не может случиться никогда...

[alexkok]

Какая ошибка по фазе? Где Вы ее взяли?
Читаете невнимательно. Речь шла о том, что оптические драйверы тиристоров с самостооятельным контролем перехода через ноль могут давать разброс включения около 30 вольт. Именно, - вольт. На самом деле, они не дают включать после этих самых 30 вольт по модулю, но неопределенность может получиться именно такая. Так что, ничего из того, что Вам привиделось, не может случиться никогда...

Если система регулирования с пропуском периодов, тогда да.
А если с задержкой включения, тогда то, что насчитал blackfin, с учетом того, что мощность пропорциональна квадрату синуса и ошибка будет ещё больше.

[Tanya]

Если система регулирования с пропуском периодов, тогда да.
А если с задержкой включения, тогда то, что насчитал blackfin, с учетом того, что мощность пропорциональна квадрату синуса и ошибка будет ещё больше.

Больше чего? Поправьте теперь blackfinа. Тоже интересно...
И где Вы взяли ошибку фазы все-таки? У меня? Внимательнее читайте. И автора. У него 500 тиристоров, которые греют большие железки, а не микронные проволочки. Даже представить себе боюсь фазовое управление в данном случае. И зачем?

[alexkok]

Больше чего? Поправьте теперь blackfinа. Тоже интересно...

Больше 12.7% раза в два, т. к. форма кривой для квадрата синуса более острая.

И где Вы взяли ошибку фазы все-таки? У меня? Внимательнее читайте. И автора. У него 500 тиристоров, которые греют большие железки, а не микронные проволочки. Даже представить себе боюсь фазовое управление в данном случае. И зачем?

Частоту дискретизации еще не выбрал - подскажите, по точности: фазу надо определять до 1 град, частоту до 1Гц (+/-0.5Гц)

Ну раз автора интересовала точность определения фазы, то я и решил...
Проехали.

[Tanya]

Больше 12.7% раза в два, т. к. форма кривой для квадрата синуса более острая.

Все правильно посчитал blackfin.
Поясню. Для единичной амплитуды интеграл ошибки будет равен (с небольшим избытком) эпсилон, - будем считать, что внутри эпсилон напряжение и его квадрат не меняются.
blackfin (отнес) (поделил на) интеграл от четверти периода (можно было бы и к половине, тогда было бы в два раза меньше), который равен пи/4.
И один градус автора несколько меньше моего одного радиана. Раз в 60.

[Make_Pic]

Больше чего? Поправьте теперь blackfinа. Тоже интересно...
И где Вы взяли ошибку фазы все-таки? У меня? Внимательнее читайте. И автора. У него 500 тиристоров, которые греют большие железки, а не микронные проволочки. Даже представить себе боюсь фазовое управление в данном случае. И зачем?

Я уже писал, что греют они ПЭТ преформы, причем от точности разогрева зависит качество выдуваемой пластиковой бутылки. Регуляция используется фазовая.

Даже представить себе боюсь фазовое управление в данном случае. И зачем?

Затем, что регуляция пропуском полупериодов дает большое мерцание ламп. Нить IR лампы в момент мерцания остывает и недопустимо для технологии изменяет спектральный состав.

[Tanya]

Я уже писал, что греют они ПЭТ преформы, причем от точности разогрева зависит качество выдуваемой пластиковой бутылки. Регуляция используется фазовая.

Затем, что регуляция пропуском полупериодов дает большое мерцание ламп. Нить IR лампы в момент мерцания остывает и недопустимо для технологии изменяет спектральный состав.

Не верю, что мерцание влияет. Если, например, половину периодов пропускать или резать каждый полупериод пополам, будет ли разница? Даже на глаз видно, как медленно зажигается обычная лампа накаливания, а глаз больше 10 герц не видит. Да и лампа не успеет остыть за период или полупериод.

[alexkok]

Все правильно посчитал blackfin.
Поясню. Для единичной амплитуды интеграл ошибки будет равен (с небольшим избытком) эпсилон, - будем считать, что внутри эпсилон напряжение и его квадрат не меняются.
blackfin (отнес) (поделил на) интеграл от четверти периода (можно было бы и к половине, тогда было бы в два раза меньше), который равен пи/4.

blackfin посчитал интеграл от синуса, а надо было от квадрата синуса.
Разница хоть и не очень большая, но есть.

И один градус автора несколько меньше моего одного радиана. Раз в 60.

Вы считали ошибку для 0.1рад.

[blackfin]

blackfin посчитал интеграл от синуса, а надо было от квадрата синуса.
Разница хоть и не очень большая, но есть.

С чего это Вы решили, что я "посчитал интеграл от синуса"?

Именно интеграл от квадрата синуса я и посчитал: Pнагр(ε) = (Uсети^2)*(1/Rнагр)*(1/Pi)*∫[sin(φ)^2]*dφ ≈ P(0)*(1-4*ε/Pi).

[alexkok]

С чего это Вы решили, что я "посчитал интеграл от синуса"?

Извиняюсь, не разобрался в Ваших обозначениях.

Сообщение отредактировал alexkok - Nov 2 2010, 05:10

[_Pasha]

Не верю, что мерцание влияет. Если, например, половину периодов пропускать или резать каждый полупериод пополам, будет ли разница? Даже на глаз видно, как медленно зажигается обычная лампа накаливания, а глаз больше 10 герц не видит. Да и лампа не успеет остыть за период или полупериод.

Для такой мощи, наверное, надо чтоб полупериоды были скомпенсированы.
В таких лампах доля излучения составляет до 50% (а может сейчас и более - уже не в курсе) всей мощности. Т.е. лампа остыть не успеет, но как нагреватель работать не будет.
Хорошо бы пропуск периодов от 400 герц - тогда точно все пучком было бы

[Tanya]

Для такой мощи, наверное, надо чтоб полупериоды были скомпенсированы.
В таких лампах доля излучения составляет до 50% (а может сейчас и более - уже не в курсе) всей мощности. Т.е. лампа остыть не успеет, но как нагреватель работать не будет.
Хорошо бы пропуск периодов от 400 герц - тогда точно все пучком было бы

Мне вот кажется, что правильно подобранные лампы должны работать почти на полной мощности. Пусть... процентов 66.6.
Поэтому, если пропускать один полупериод из 3, никакого существенного изменения спектра не будет по сравнению с отрезанием трети мощности в каждом полупериоде.
А по поводу доли мощности, которая идет на излучение.... Спектр полиэтилентерефталата хорошо всем известен - почти каждый ИК-спектрометр комплектуется пленочкой для калибровки именно из этого самого. И поглощать он будет главным образом в полосах поглощения.

[Make_Pic]

Мне вот кажется, что правильно подобранные лампы должны работать почти на полной мощности. Пусть... процентов 66.6.

Да именно так и делается для режима регулировки мощности пропуском полупериодов - подбирается соответствующая лампа для номинальной мощности и режим задается 80% мощности - здесь и "пляшем" туды-сюды. Но точность регулирования уступает фазовому методу. Если что-то интересное предложите для пропуска полупериодов, чтобы как можно меньше сделать паузы, соблюдая плавность регулирования, я буду вам благодарен. Но физику не обманешь...

Не верю, что мерцание влияет. Если, например, половину периодов пропускать или резать каждый полупериод пополам, будет ли разница? Даже на глаз видно, как медленно зажигается обычная лампа накаливания, а глаз больше 10 герц не видит. Да и лампа не успеет остыть за период или полупериод.

Не верьте Татьяна, но это так. Лампа конечно не успевает остыть полностью, но и небольшого изменения температуры нити накала достаточно для изменения спектра в длинноволновую сторону.

[_Pasha]

Если что-то интересное предложите для пропуска полупериодов

Какая общая мощность нагрева?

[Tanya]

Да именно так и делается для режима регулировки мощности пропуском полупериодов - подбирается соответствующая лампа для номинальной мощности и режим задается 80% мощности - здесь и "пляшем" туды-сюды. Но точность регулирования уступает фазовому методу. Если что-то интересное предложите для пропуска полупериодов, чтобы как можно меньше сделать паузы, соблюдая плавность регулирования, я буду вам благодарен. Но физику не обманешь...
Не верьте Татьяна, но это так. Лампа конечно не успевает остыть полностью, но и небольшого изменения температуры нити накала достаточно для изменения спектра в длинноволновую сторону.

А что тут сложного? Условно. Суммирующий (вычитающий) интегратор. На один вход - задатчик мощности, на другой - сигнал текущей мощности (честное произведение тока на напряжение).
На выход - условный компаратор, который включает или не включает полупериод. В результате мы получим стабилизацию средней мощности.
Пусть даже спектр немного едет, но все должно усредняться. Если очень хочется, то можно обратную связь вместо мощности по свету сделать. Если ламп много, то можно не задумываться о среднем токе.

[Make_Pic]

Какая общая мощность нагрева?

2KW для одного канала

[alexkok]

Лампа конечно не успевает остыть полностью, но и небольшого изменения температуры нити накала достаточно для изменения спектра в длинноволновую сторону.

А можно поподробнее об изменении спектра?
Насколько меняется, какие требования и т. д., или ссылку, просто интересно.

[_Pasha]

2KW для одного канала

Так то - для одного, а я просил суммарную мощность.
В плане пропуска полупериодов до определенных мощностей может оказаться вполне рентабельно перейти на самодельные 400Гц + PFC, вход 3 фазный.
Тогда все, что будет за преобразователем - будет коммутироваться в нуле и не создавать распределенных по объекту помех.

[Zelepuk]

Для топикстартера:

Может я что-то не уловил, но что мешает принимать выборку от АЦП и считать переходы через ноль на DSP исключительно программно?
Алгоритмы достаточно простые.

[Make_Pic]

Для топикстартера:

Может я что-то не уловил, но что мешает принимать выборку от АЦП и считать переходы через ноль на DSP исключительно программно?
Алгоритмы достаточно простые.

Предложите ваши алгоритмы не зависящие от формы сетевого напряжения

Так то - для одного, а я просил суммарную мощность.
В плане пропуска полупериодов до определенных мощностей может оказаться вполне рентабельно перейти на самодельные 400Гц + PFC, вход 3 фазный.
Тогда все, что будет за преобразователем - будет коммутироваться в нуле и не создавать распределенных по объекту помех.

12 каналов по 2KW и 10 регуляторов в машине 240kW

генерить 400Гц? Не думаю что это проще

[blackfin]

Предложите ваши алгоритмы не зависящие от формы сетевого напряжения

Ну, это вообще глупая постановка вопроса.

Вы, как всегда, жжете..

[Make_Pic]

Ну, это вообще глупая постановка вопроса.

Вы, как всегда, жжете..

Ну тогда поправьте что ни так в вопросе и жечь не будет.
Меня такая форма вопроса устраивает.

[blackfin]

Ну тогда поправьте что ни так в вопросе и жечь не будет.

Попрошу мне не указывать, чего мне делать, а чего нет..

Я вам, вроде как, ничего не должен.. даже денег...

[Zelepuk]

Предложите ваши алгоритмы не зависящие от формы сетевого напряжения

Соглашусь с плавником, вопрос несколько некорректен. Но, как нистранно, мне понятен.

Сигнал нужно чистить - это полюбому.


Пишу вкраце чтобы суть раскрыть:

1) Сигнал поступает с ТТ на аналоговый фильтр невысокого порядка (2-3)
2) Оцифровывается с частотой порядка 50 кГц (у меня так было)
3) Затем децимация до частоты дискретизации порядка 5 кГц (несколько фильтров)
4) Фильтрация полосовым БИХ-фильтром
5) Находим пересечения нуля для сигнала с выхода полосового фильтра
5.1 интерполируем сигнал вблизи пересечений нуля, что позволит более точно локализовать пересечение
5.2 полученные точки позволяют чс нужной точностью оценить период

Ну а по периоду несложно и частоту найти.

У меня частота считалась раз в 2 периода. А затем усреднялась за более длинный интервал.

Для нахождения всех параметров алгаритма необходимо определится с диапазоном измеряемой частоты (что влияет на длинну массива для накопления 2 периодов) и точностью нахождения частоты(влияет на множитель интерполяции)

Кое-что возможно упустил. И термины возможно свои придумал))

Но этот алгоритм протестирован и работает.

P.S. Можно находить максимум фурье, интерпорировать вблизи максимума и точно находить частоту (этот метод я не пробовал, но он должен быть более помехоустойчив)

Сообщение отредактировал Zelepuk - Nov 8 2010, 07:53

[_Pasha]

P.S. Можно находить максимум фурье, интерпорировать вблизи максимума и точно находить частоту (этот метод я не пробовал, но он должен быть более помехоустойчив)

Поскольку время отклика у фурье будет большое, этот канал будет стоять особняком, т.е. имхо неоправданное усложнение

[Zelepuk]

Поскольку время отклика у фурье будет большое, этот канал будет стоять особняком, т.е. имхо неоправданное усложнение

Естественно, каждый алгоритм требует выдвижения соответствующих требований к вычислителю...

Сообщение отредактировал Zelepuk - Nov 8 2010, 08:25

[Леонид Иванович]

Недавно испытывал трехфазный тиристорный выпрямитель, на нагрузке получал до 100 кВт. Привезка к сети - аналоговый ФНЧ 2-го порядка, затем zero cross на компараторе, затем цифровая PLL. Единственное, пришлось более тщательно подобрать коэффициенты петлевого фильтра, чтобы переходная характеристика была более апериодической. Иначе в ответ на помехи (а форма сетевого напряжения искажается просто дико) наблюдались осцилляции фазы.