Фильтр, пропускающий 50 Гц Опции

[hd44780]

Необходимо мерить переменку (частота, напряжение, ток в нагрузке).
Собрал схему (привёл только канал напряжения).

Напряжение (среднеквадратическое) меряет нормально.
Попытался мерять частоту (от каждого замера вычитается значение АЦП, соотв. Uпит/2, затем сравниваю с нулём) - частота всё время бегает в пределах 51-52 Гц. Сильно подозреваю, что это из-за каких-то высокочастотных помех, которые лезут в АЦП.
Чем лучше отфильтровать? Когда-то раньше пытался поставить перед ОУ RC фильтр 1 кил - 1 мкф - получилась какая-то параша - значения напряжения жутко скакали , хоть МК их и усредняет. После этого я тот фильтр убрал и больше не ставил . Но по-хорошему надо...

Спасибо.

Сообщение отредактировал hd44780 - May 18 2011, 13:50

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Andrey_1]

Необходимо мерить переменку (частота, напряжение, ток в нагрузке).
Собрал схему (привёл только канал напряжения).

Напряжение (среднеквадратическое) меряет нормально.
Попытался мерять частоту (от каждого замера вычитается значение АЦП, соотв. Uпит/2, затем сравниваю с нулём) - частота всё время бегает в пределах 51-52 Гц. Сильно подозреваю, что это из-за каких-то высокочастотных помех, которые лезут в АЦП.
Чем лучше отфильтровать? Когда-то раньше пытался поставить перед ОУ RC фильтр 1 кил - 1 мкф - получилась какая-то параша - значения напряжения жутко скакали , хоть МК их и усредняет. После этого я тот фильтр убрал и больше не ставил . Но по-хорошему надо...

Спасибо.

Проще всего и дешевле отфильтровать полтиник полосовым LC-фильтром если без ДЦП и прочего изврата.
Можете еще на операционнике Т-образный мост замутить (см Хьюлсман Активные RC-фильтры)
ПС - Колебание частоты сети в пределах 1 Гц регламентировано ГОСТом на промсети

[MaslovVG]

Проще всего и дешевле отфильтровать полтиник полосовым LC-фильтром если без ДЦП и прочего изврата.
Можете еще на операционнике Т-образный мост замутить (см Хьюлсман Активные RC-фильтры)
ПС - Колебание частоты сети в пределах 1 Гц регламентировано ГОСТом на промсети

Но происходят медленно с периодом близким к 12 часам.

Лучше всего не ставить никаких фильтров. Частоту мерять по результату измерения длителности 100-1000 периодов сети.
сдвиг фазы вычислять (если уж очень нужно) из соотношения положительной и отрицательной мощностей за то же время
Ток напряжение и полную мощность усреднять за тот же период.
Автору топика напоминаю что мощность подсчитывается как интеграл мгновенных значений тока на напряжение а не произведение среднеквадратичных. ( Инача зачем автору топика понадобилась фаза?)

[hd44780]

Автору топика напоминаю что мощность подсчитывается как интеграл мгновенных значений тока на напряжение а не произведение среднеквадратичных. ( Инача зачем автору топика понадобилась фаза?)

Спасибо за напоминание, но я это знаю и так и делаю.

МК считает S= UI (UI среднеквадратичные), затем активная мощность 2-мя способами:

1. P=S*cos. Угол вычисляется по времени переходов тока и напряжения через 0 (отсюда и пошёл вопрос о помехах и ложных срабатываниях).

2. тот самый интеграл. В дискретном виде я считаю ср. арифм. произведений мгновенных u, i. Потом определяю косинус и угол.

Во 2м случае число нормальное получается, но иногда знак меняется.
Может из-за того, что у меня измерения длятся один период, а потом всё это обсчитывается.
средняется только напряжение по 16 замерам.
В AVR465 (родственная штуковина) вообще всегда берут этот "интеграл" по модулю.

сдвиг фазы вычислять (если уж очень нужно) из соотношения положительной и отрицательной мощностей за то же время

не понял .
Вы, наверное, имели в виду cos_fi=P/S, fi=arccos (cos_fi)? Я так и делаю (2-й режим).
Или можно как-то ещё?

Частота для меня пока вещь вторичная. Главное сейчас с мощностями и углом разобраться.

Сообщение отредактировал hd44780 - May 24 2011, 06:49

[MaslovVG]

Спасибо за напоминание, но я это знаю и так и делаю.

МК считает S= UI (UI среднеквадратичные),

Неправильно. S= UI (U I Мгновенные значения с учетом знака) Если потребуется фаза отдельно накапливать положительные Sp отдельно отрицательные Sn значения Активная мощность S есть сумма всех значений. Для ее получения не требуется Cos_fi. При этом метод справедлив при любых искажениях формы сигнала.

1. P=S*cos.

Это справедливо только для чисто синусоидального сигнала чего сейчас в сети практически не бывает.

Может из-за того, что у меня измерения длятся один период, а потом всё это обсчитывается.
средняется только напряжение по 16 замерам.

Подсчитывать (без округления) нужно за длительное время кратное периоду. В вашем случае удобнее за 256 тогда легче делить (простым сдвигом).
Стартуйте суммирование по певому переходу через ноль.(+/ -) Заканчивайте по 256 .(+/-)
Отдельно накапливайте мощность, квадрат тока, квадрат напряжения. При этом вам не потребуется море памяти для хранеия всех значений с АЦП.
Если первым измеряется напряжение то для подсчета мощности значение тока берите средне арифметическое двух соседних измерений. (Это если измерения идут равномерно и поочередно)

[Tanya]

Подсчитывать нужно за длительное время кратное периоду (без округления). В вашем случае удобнее за 256 тогда легче делить (простым сдвигом).

Усреднение не всегда нужно. И зачем? Для красоты и гладкости?

Если первым измеряется напряжение то для подсчета мощности значение тока берите средне арифметическое двух соседних измерений. (Это если измерения идут равномерно и поочередно)

Или 2 УВХ для увеличения честности. Где-то тут уже обсуждалось влияние числа отсчетов за период и точности АЦП на точность измерения энергии...
Или сразу специализированную микросхему от AD...