С высокой точностью измерить АС 117..123В, как? (кроме делитель+оу+смещение) Опции

[koziy_mf]

Приветствую, товарищи!
Имеется задача измерять RMS напряжения сети, в диапазоне 117-123В с высокой точностью. Именно такой диапазон. Точность 0.1V.
Делитель - не вАриант. Никто не поделится альтернативным способом?
Спасибо.

[777777]

Приветствую, товарищи!
Имеется задача измерять RMS напряжения сети, в диапазоне 117-123В с высокой точностью. Именно такой диапазон...
Делитель - не выриант. Никто не поделится альтернативным способом?
Спасибо.

А почему делитель - не выриант? Ставишь резисторы с точностью 0.1% и меряешь.
Напряжение переменное?

Сообщение отредактировал 777777 - Feb 23 2011, 06:36

[tyro]

, в диапазоне 117-123В с высокой точностью. Именно такой диапазон...
Делитель - не выриант. Никто не поделится альтернативным способом?

Поставьте на вход сумматор (вычитатель). Т.е из входного вычтите 117вольт. Дальше, если надо, усилить и на измеритель.

[koziy_mf]

А почему делитель - не выриант? Ставишь резисторы с точностью 0.1% и меряешь.
Напряжение переменное?

Да переменное, поэтому и не так легко.
Ну ставишь резисторы, делишь смещаешь усиливаешь...но все равно у тебя диапазон получается от 0 до максимума... Там от точности ничего не остается.
Данное измерение необходимо делать именно с большим разрешением в узком диапазоне, результат используется для включения-выключения батареи кондеров...

Поставьте на вход сумматор (вычитатель). Т.е из входного вычтите 117вольт. Дальше, если надо, усилить и на измеритель.

То есть вы предлагаете выпрямить, сгладить, вычесть образцовые 117В... А где ж взять эти образцовые 117В. Вроде опорников нет на такое напряжение. Стабилитрон разве что хорошей точности подобрать, но все равно тогда делить сначала надо, чтоб запас был сверху.
А чем вычитать такие напряжения? Имеется ли ОУ на такой комон волтедж ? Кроме того, мне кажется в таком варианте если V с опорного источника задержится при включении, ОУ сразу отправится к предкам. Это еще следить надо чтоб разность между входами такого оу не превышала V питания...
Надо прикинуть. Спасибо за идеи.

[MaslovVG]

То есть вы предлагаете выпрямить, сгладить, вычесть образцовые 117В... А где ж взять эти образцовые 117В. Вроде опорников нет на такое напряжение. Стабилитрон разве что хорошей точности подобрать, но все равно тогда делить сначала надо, чтоб запас был сверху.

Во первых выпрямить и сгладить это уже будет не RMS а пиковое. Для змерения RMS Необходимо очитывать форму сигнала. А если есть нелинейные икжения?
Во вторых определитесь нужно ли вам RMS или нечто другое. И какая требуется точность.

[777777]

Да переменное, поэтому и не так легко.
Ну ставишь резисторы, делишь смещаешь усиливаешь...но все равно у тебя диапазон получается от 0 до максимума... Там от точности ничего не остается.

Да, с переменным не так просто. Но можно, если мерять с помощью 16-разрядного АЦП, то точности должно хватить. А считать его следующим образом:

Если измерять с периодом 1/4 периода частоты, то первое измерение (в точке 1) будет иметь значение

A1=A0*sin(wt),

а в точке 3

A3=A0*sin(wt+pi/2) = A0*cos(wt)

Если сложить квадраты этих значений, то получим

A1^2 + A3^2 = A0^2*(sin(wt)^2 + cos(wt)^2) = A0^2

Если оцифровывать с большей частотой, например 1/8 периода, и суммировать 8 значений, то их сумма будет равна 4*A0^2 из которой можно легко получить амплитуду.

То есть вы предлагаете выпрямить, сгладить, вычесть образцовые 117В... А где ж взять эти образцовые 117В. Вроде опорников нет на такое напряжение.

А на такое и не надо, сумматор на операционнике складывает токи, а не напряжения. На инвертирующий вход подаешь твои 117 В через резистор 100 кОм, а с опорного 1 В на тот же вход через 1 кОм, дальше прецизионный выпрямитель - резистор с диодом в обратной связи. Только в такой схеме, во-первых все резисторы должны быть прецизионными, их разброс убьет всю точность. А во-вторых использование выпрямителя для измерения переменного очень плохая идея, даже небольшие пички на синусовде внесут большие ошибки.

[MaslovVG]

А на такое и не надо, сумматор на операционнике складывает токи, а не напряжения. На инвертирующий вход подаешь твои 117 В через резистор 100 кОм, а с опорного 1 В на тот же вход через 1 кОм, дальше прецизионный выпрямитель - резистор с диодом в обратной связи. Только в такой схеме, во-первых все резисторы должны быть прецизионными, их разброс убьет всю точность. А во-вторых использование выпрямителя для измерения переменного очень плохая идея, даже небольшие пички на синусовде внесут большие ошибки.

И где вы возмете опорные 1Вольт точно совпадающий по фазе с входным 117В.
Таким способом можно измерить только пиковое значение предварительно выпрямив входное напряжение на пиковом детекторе причем точность выпрямителя будет порядкя 0,2%, а затем вычесть опорное напряжение.

[koziy_mf]

Благодарю за развернутый ответ.

В свою очередь прикинул вот такой вариант (приложение). Использовать высоковольтный стабилитрон. В данном примере на 150В. После вычитания ограниченного сигнала из неограниченного, легко определить амплитуду входного сигнала, и по ней (если скинуть на синусоидальность чистую), можно считать RMS. Напряжение стабилизации выбираем ниже наименьшего возможного в сети (ну не 0 конечно), далее немного масштабируем оба выхода чтоб при макс входе разность не превышала U питания ОУ...
Только надо посчитать точность измерения пика амплитуды в таком исполнении.

ЗЫ: там выход надо второй через делитель... ошибся ))

Эскизы прикрепленных изображений

 

[galya]

...измерять RMS напряжения сети, в диапазоне 117-123В с высокой точностью...(разница в 5 вольт)огласите точность...
...что же касается варианта со стабилитронами то это тухлый номер...точность напряжения пробоя оставляет желать гораздо лучшего...а температурный дрейф напряжения пробоя слопает всю точность..

ps...кстати как вариант...в приложенной схеме получаем сразу на выходе постоянку и далее всё просто....

Сообщение отредактировал galya - Feb 23 2011, 09:35

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

Приветствую, товарищи!
Имеется задача измерять RMS напряжения сети, в диапазоне 117-123В с высокой точностью. Именно такой диапазон...
Делитель - не вАриант. Никто не поделится альтернативным способом?
Спасибо.

Как только проймёте, что именно делитель - единственный вариант и никаких альтернатив выдумывать не нужно, всё получится.
Высокая точность - это, кстати, какая? О ней бы лучше упомянули, чем о батарее конденсаторов...

[koziy_mf]

...измерять RMS напряжения сети, в диапазоне 117-123В с высокой точностью...(разница в 5 вольт)огласите точность...
...что же касается варианта со стабилитронами то это тухлый номер...точность напряжения пробоя оставляет желать гораздо лучшего...а температурный дрейф напряжения пробоя слопает всю точность..

...10mV
...я тоже так думаю. Хотя точность U пробоя - у конкретной модели достаточно постоянна, а температурный дрейф можно компенсировать, там диодами например. Это уже нагораживание будет...

[yakub_EZ]

Делитель + RMS/DC конвертер. Такие МС есть у LT и AD, с такими же примерно погрешностями. Делитель даже лучше скомпенсировать конденсаторами

[koziy_mf]

Как только проймёте, что именно делитель - единственный вариант и никаких альтернатив выдумывать не нужно, всё получится.

Конечно получится! ))
Сейчас сяду посчитаю что получается с делителем + LTC1966. Но 10mV в таком случае точно не выйдет. Если там ошибка 0.25%, плюс ошибка делителя...

[MaslovVG]

Конечно получится! ))
Сейчас сяду посчитаю что получается с делителем + LTC1966. Но 10mV в таком случае точно не выйдет. Если там ошибка 0.25%, плюс ошибка делителя...

Может вернемся к началу. Автор топика хочет мерять RMS напряжения Все предидущие ответы относятся к измерению пикового.
Рекомендую почитать http://www.elec.ru/articles/vazhnost-ispol...-dlya-opisaniy/
Кроме того из математики квадрат суммы не равен сумме квадратов.

[Microwatt]

...10mV

10 милливольт на 110вольтах точности для подключения какой-то батареи.....
Явно по-эмбеддерски. Т.е., надумано в отрыве от реальности. Неужели задача требует такой точности?
Поделите резисторами, выпрямите на ОУ и дальше- на компаратор. Можно подгладить немного фильтром предварительно. Скорее всего, нужно какой-то порог обнаружить, а не измерять с получением отсчетов по всему диапазону. 1% запросто получите, больше в 99% случаев и не нужно.
И это, чем скорее избавитесь от "коммон волтидж", освоите синфазное напряжение по старым учебникам, типовые решения на ОУ, тем скорее перейдете к практичным и лаконичным приборам вместо навороченных девайсов.