Добрый день.

Разрабатываем систему дистрибуции питания (умные розетки).
Система представляет собой 6..12 розеток (как у UPS) и один источник ~220V. Мы планируем измерять напряжение и ток который потребляет каждая розетка (измерение токовым трансформатором).
Встал вопрос об измерении переменного напряжения с помощью сигма-дельта АЦП.

Проблема в том, что у нас микропроцессор (со встроенным сигма-дельта АЦП) стоит на каждой розетке, а измерение напряжение производится только в одном месте через трансформатор (см. рисунок) и необходимо передавать напряжение к каждой плате, где стоит микропроцессор. Иными словами, ток замеряется возле каждой розетки, а напряжение только в одном месте.
После трансформатора, у нас стоит делитель на резисторах, а сами входы сигма-дельта АЦП имеют сопротивление 73 кОм. И если мы ставим в параллель с трансформатором 12 АЦП - то уже сопротивление становится 6.1кОм и напряжение уже сильно проседает.
Мы думали про дифференциальный опер. усилитель на выходе делителя (на резисторах), но ему нужно подавать минусовое напряжение. А делать его - опять лишняя микросхема и дополнительный шум (до 60 mVpp).
Вход СД АЦП от -0.5В до +0.5В.

Подскажите, возможно кто-то сталкивался с подобной задачей - как вы её решали?

А зачем после трансформатора нужен делитель?
Отмотайте вторичку, чтобы непосредственно, без делителя, давала столько, сколько надо.
Со средней точкой, если необходимо.

Интересный у Вас расклад... Какой смысл в измерении одного и того же напряжения с помощью 12 АЦП? Почему бы не измерить одним, а до остальных мк не передать измеренное значение по какому-нибудь интерфейсу передачи данных?

Всё, намерянное с таким быстродействием, будет враньём.

Добрый вечер.

Во-первых, спасибо всем за объективную критику.


Трансформатор любезно предоставлен заказчиком (был произведен Myrra и закуплена большая партия), поэтому работаем с тем, что есть. Хотя за мысль - спасибо.




Совершенно верно. Именно для этого и затевается. Хочется синхронизировать измерения I и U.

Т.е. чтобы просто выкинуть деньги на ветер, потому что для измерения мощности требуется производить порядка 100000 измерений в секунду.

Может быть для Ваших целей подойдет что-то вроде CS5460 - это счетчик электроэнергии. Все что необходимо для Ваших целей у него внутри уже есть.

Дело в том, что устройство составное и количество розеток можно менять. Один блок это 2е розетки, микроконтроллер, 2а токовых трансформатора и реле управления. Кол-во блоков может быть от 3 до 6. Сигнала синхронизации на разъёме интерфейса нет, посему все передаётся по I2C по запросу мастера.
Хотя вы наверное правы - деньги на ветер


Спасибо за наводку. Однако в микроконтроллере весь CS5460 встроен

Мой вопрос больше в том, как потянуть линию P1, P2 для измерения каждым микроконтроллером на блоке без существенных потерь.

Варианты:
1. Поставить более низкоомные резисторы в делитель.
2. Прсле делителя поставить усилитель с единичным коэффициентом усиления.
3. Программно учитывать изменение коэффициента передачи в зависимости от числа подключеных АЦП.
4. Расчисать несколько делителей в зависимости от числа используемых АЦП и ставить один из них.

Спасибо за советы. п.2 - подозревал и теперь точно реализую. (как и остальные).

Повторяю в третий раз, в чём тут на самом деле дело — типовые СД-АЦП не годятся для измерения ни переменного тока, ни напряжения, ни мощности — они попросту слишком тугие для такой работы.

Тогда поставить по собственному делителю на каждый АЦП.

Передал ваши мысли заказчику, именно он настаивал (вместе с FAE) на выборе микроконтроллера с SD ADC. Также завёл сигнал на SAR ADC, мало ли...


Спасибо, так и сделал.