Измерение напряжения сети 220В 50Гц Опции

[Arlleex]

Здравствуйте.

Нужно измерить напряжение входной сети 220В, 50Гц. Точность порядка 2-5%.

В голове родилась простая схема:


Выпрямляем входное напряжение, делим с учетом максимального напряжения, допускаемого на входе АЦП, защищаем вход АЦП от перенапряжения диодом на 3,3В.

На входе АЦП получим уже выпрямленное напряжение, которое можно программно отфильтровать и использовать эти показания.

Корректно ли так делать?

Сообщение отредактировал Arlleex - Nov 4 2017, 12:14

[novikovfb]

такая схема будет измерять амплитудное значение, причем все импульсные помехи соберет тоже. ИМХО, стоит убрать конденсаторы и измерять не менее 24 раз за период, потом считать среднеквадратичное значение.

[Plain]

Вообще-то, все диоды тоже убрать.

[Arlleex]

novikovfb, а что плохого в измерении амплитудного значения? Поделить потом на корень из 2 и получить действующее, разве нет? Конденсаторы да, в этом случае нужно убрать тогда.

Plain, почему Вы предлагаете убрать все диоды? Чем это аргументируется? Убирая входной диодный мост есть риск подключить фазу сети к общему проводу микроконтроллерной платы, не вижу ничего хорошего в этом моменте...

[novikovfb]

novikovfb, а что плохого в измерении амплитудного значения? Поделить потом на корень из 2 и получить действующее, разве нет? Конденсаторы да, в этом случае нужно убрать тогда.

Plain, почему Вы предлагаете убрать все диоды? Чем это аргументируется? Убирая входной диодный мост есть риск подключить фазу сети к общему проводу микроконтроллерной платы, не вижу ничего хорошего в этом моменте...

Вы уверены, что Вас интересует амплитуда микросекундной помехи?
Если есть риск подключить общий провод микроконтроллерной платы хоть куда-то - такую схему вообще никак нельзя использовать: что через диодный мост, что без диодного моста она будет соединена с сетью 220 В и представляет опасность.
Чтобы убрать диоды нужно поставить АЦП, могущий измерять обе полярности, или ввести смещение между нулем сети и общим проводом АЦП.

[Arlleex]

А как тогда правильно делать?

Понятно, что совсем правильно иметь отдельный источник питания (от той же сети), подключать микроконтроллер к нему, измерять уже непосредственно сетевое напряжение (по моей даже схеме) и через оптроны, например, передавать на ПК данные по какому-нибудь интерфейсу (RS485, например).

Но это слишком аппаратно накладно в моем случае...

[Dmitry Dubrovenk...]

есть риск подключить фазу сети к общему проводу микроконтроллерной платы

А с диодным мостом он куда девается?
Я бы не стал убирать мост совсем по другой причине: так можно детектировать переход через ноль, соответственно измерять ещё и частоту.
Соответственно конденсаторы убрать надо.
А для защиты использовал бы какой-нибудь TVS.
Кстати, а как организовано питание МК?

[Arlleex]

Вот схема.

Плата управления уже изготовлена и давно работает.
Сейчас нужно немного доработать блок, оснастив платой измерения. Я ограничен в размерах платы и поэтому так морочусь с золотой серединой между правильностью и простотой, при этом ни в коем случае не опуская критерий безопасности устройства.

[Tanya]

Плата управления уже изготовлена и давно работает.
Сейчас нужно немного доработать блок, оснастив платой измерения. Я ограничен в размерах платы и поэтому так морочусь с золотой серединой между правильностью и простотой, при этом ни в коем случае не опуская критерий безопасности устройства.

А второй контроллер только напряжение сети должен измерять?

[novikovfb]

Вот схема.

Плата управления уже изготовлена и давно работает.
Сейчас нужно немного доработать блок, оснастив платой измерения. Я ограничен в размерах платы и поэтому так морочусь с золотой серединой между правильностью и простотой, при этом ни в коем случае не опуская критерий безопасности устройства.

Так делать нельзя. Как вариант - измерять напряжение и ток через трансформаторы, тогда можно убрать импульсный источник и измерять напряжение на вторичной обмотке через делитель.

[Arlleex]

Tanya, ну он обменивается еще по I2C с платой управления. На плате измерения будут стоять еще датчики тока, с них тоже показания снимаются и заводятся на АЦП. Еще этот МК включает/выключат симисторные цепи для коммутации нагрузки (через оптроны).

novikovfb, найти бы такие миниатюрные трансформаторы

Датчик тока

Ток будет мериться вот такими датчиками, их развязывать не нужно как я полагаю (они на эффекте Холла), я так понимаю изоляция есть.

Сообщение отредактировал Arlleex - Nov 4 2017, 14:08

[Dmitry Dubrovenk...]

Первым делом надо выяснить схемотехнику менвэловского БП.
Может конечно и произойдёт чудо, и он будет гальванически развязан, но как правило подобные БП таки имеют гальваническую связь первичной и вторичной сторон.
В общем маломощный трансформатор 1:1 будет очень кстати.

[Arlleex]

[Dmitry Dubrovenk...]

Да нужна не структурная (хотя это - тоже хорошо), а принципиальная схема.
Практически всегда там, между обмотками трансформатора, стоИт конденсатор.

[Arlleex]

Трансформаторы, так трансформаторы.

В природе существуют миниатюрные трансформаторы для подобных целей? 1:1 думаю был бы более чем достаточен, не обязательно понижающий. Кто-нибудь встречал подобные?