Доброго времени суток!
Для измерения RMS тока (45-55 Гц), выполняется оцифровка аналогового сигнала микроконтроллером. Вопрос в следующем: каким образом подстраиваться под фазу и частоту входного сигнала? Или другими словами как попроще определять время начала/конца интегрирования квадратов амплитуд?
Кол-во отсчетов на период пока также не выбрано.
Полная версия этой страницы: Подстройка частоты и фазы
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Cистемный уровень проектирования > Вопросы системного уровня проектирования
Цитата(AST @ Dec 19 2006, 12:11) 
Доброго времени суток!
Для измерения RMS тока (45-55 Гц), выполняется оцифровка аналогового сигнала микроконтроллером. Вопрос в следующем: каким образом подстраиваться под фазу и частоту входного сигнала? Или другими словами как попроще определять время начала/конца интегрирования квадратов амплитуд?
Кол-во отсчетов на период пока также не выбрано.
Для измерения RMS тока (45-55 Гц), выполняется оцифровка аналогового сигнала микроконтроллером. Вопрос в следующем: каким образом подстраиваться под фазу и частоту входного сигнала? Или другими словами как попроще определять время начала/конца интегрирования квадратов амплитуд?
Кол-во отсчетов на период пока также не выбрано.
можно попробовать так. запоминай первое измерение и интегрируй пока очередное измерение не станет второй раз примерно (или точно) равно первоме, полученный результат измерения дели на количество отсчетов. и будет вам счастье.
Цитата(AST @ Dec 19 2006, 12:11)
Доброго времени суток!
Для измерения RMS тока (45-55 Гц), выполняется оцифровка аналогового сигнала микроконтроллером. Вопрос в следующем: каким образом подстраиваться под фазу и частоту входного сигнала? Или другими словами как попроще определять время начала/конца интегрирования квадратов амплитуд?
Кол-во отсчетов на период пока также не выбрано.
Для измерения RMS тока (45-55 Гц), выполняется оцифровка аналогового сигнала микроконтроллером. Вопрос в следующем: каким образом подстраиваться под фазу и частоту входного сигнала? Или другими словами как попроще определять время начала/конца интегрирования квадратов амплитуд?
Кол-во отсчетов на период пока также не выбрано.
привязываться надо к смене знака (переходу сигнала через ноль).
Для измереня RMS (я так понимаю, речь идет о синусоидальном сигнале) можно вообще не подстраиваться под фазу и частоту. Метод зависит от времени и точности определения RMS
и зашумленности сигнала.
В простейшем случае достаточно трех отсчетов через, скажем, ~1/12 периода периода, а дальше
решение системы из 3-х уравнений - можно будет определить и амлитуду, и частоту, и фазу.
Точность будет порядка уровня шумов/помех. Для подавления последних, можно предварительно пофильтровать сигнал.
и зашумленности сигнала.
В простейшем случае достаточно трех отсчетов через, скажем, ~1/12 периода периода, а дальше
решение системы из 3-х уравнений - можно будет определить и амлитуду, и частоту, и фазу.
Точность будет порядка уровня шумов/помех. Для подавления последних, можно предварительно пофильтровать сигнал.
Цитата(vladv @ Dec 23 2006, 13:47)
Для измереня RMS (я так понимаю, речь идет о синусоидальном сигнале) можно вообще не подстраиваться под фазу и частоту. Метод зависит от времени и точности определения RMS
и зашумленности сигнала.
В простейшем случае достаточно трех отсчетов через, скажем, ~1/12 периода периода, а дальше
решение системы из 3-х уравнений - можно будет определить и амлитуду, и частоту, и фазу.
Точность будет порядка уровня шумов/помех. Для подавления последних, можно предварительно пофильтровать сигнал.
и зашумленности сигнала.
В простейшем случае достаточно трех отсчетов через, скажем, ~1/12 периода периода, а дальше
решение системы из 3-х уравнений - можно будет определить и амлитуду, и частоту, и фазу.
Точность будет порядка уровня шумов/помех. Для подавления последних, можно предварительно пофильтровать сигнал.
К сожалению чистый синус вряд ли будет, всегда есть какое-то искажение. Поэтому IMHO этот метод даст большую погрешность.
Цитата(DuHast @ Dec 22 2006, 19:08)
привязываться надо к смене знака (переходу сигнала через ноль)
Да, этой пожалуй будет проще всего. Около нуля и погрешность будет минимальной, если ошибемся на один отсчет.
Спасибо всем откликнувшимся!
Цитата(AST @ Dec 19 2006, 12:11)
Для измерения RMS тока (45-55 Гц), выполняется оцифровка аналогового сигнала микроконтроллером. Вопрос в следующем: каким образом подстраиваться под фазу и частоту входного сигнала? Или другими словами как попроще определять время начала/конца интегрирования квадратов амплитуд?
Никаким. Считайте за десяток периодов 50-герцовых, обоконенных например Блэкмен-Харрисом, и все будет ОК.
autocorrelation?
Цитата(AST @ Dec 19 2006, 12:11)
Доброго времени суток!
Для измерения RMS тока (45-55 Гц), выполняется оцифровка аналогового сигнала микроконтроллером. Вопрос в следующем: каким образом подстраиваться под фазу и частоту входного сигнала? Или другими словами как попроще определять время начала/конца интегрирования квадратов амплитуд?
Кол-во отсчетов на период пока также не выбрано.
Для измерения RMS тока (45-55 Гц), выполняется оцифровка аналогового сигнала микроконтроллером. Вопрос в следующем: каким образом подстраиваться под фазу и частоту входного сигнала? Или другими словами как попроще определять время начала/конца интегрирования квадратов амплитуд?
Кол-во отсчетов на период пока также не выбрано.
А почему бы на выборку наложить какое-нибудь окно и далее напрямую подсчитать среднеквадратическое значение? Странно почему никто такой метод не предоложил...
Код
N = 20;
Fs = 500;
fi0 = randn(1,1);
w = 2*pi*50/Fs;
sig = 10*sin( w*(1:N)+fi0 );
W = hann(N);
K = sqrt(N/sum(W.^2));
rms = K*sqrt(sum((sig.*W.').^2)/N)
plot(sig)
Fs = 500;
fi0 = randn(1,1);
w = 2*pi*50/Fs;
sig = 10*sin( w*(1:N)+fi0 );
W = hann(N);
K = sqrt(N/sum(W.^2));
rms = K*sqrt(sum((sig.*W.').^2)/N)
plot(sig)
Мне стыдно, не знаю элементарных понятий, а изучать и разбираться похоже все же придется.
Понимаю, что разъяснять никто здесь ничего не будет, но плиз ткните в какой-нибудь букварь по ЦОС (лучше если доступный в электронном виде), здесь уже два раза упомянулась оконная функция, а что это такое и что она дает въехать не могу.
Если я правильно понял размер выборки может быть произвольным и не привязанным к фазе и периоду входного сигнала?
Понимаю, что разъяснять никто здесь ничего не будет, но плиз ткните в какой-нибудь букварь по ЦОС (лучше если доступный в электронном виде), здесь уже два раза упомянулась оконная функция, а что это такое и что она дает въехать не могу.
Цитата(alex_os @ Dec 27 2006, 18:24)
А почему бы на выборку наложить какое-нибудь окно и далее напрямую подсчитать среднеквадратическое значение? Странно почему никто такой метод не предоложил...
Код
N = 20;
Fs = 500;
fi0 = randn(1,1);
w = 2*pi*50/Fs;
sig = 10*sin( w*(1:N)+fi0 );
W = hann(N);
K = sqrt(N/sum(W.^2));
rms = K*sqrt(sum((sig.*W.').^2)/N)
plot(sig)
Fs = 500;
fi0 = randn(1,1);
w = 2*pi*50/Fs;
sig = 10*sin( w*(1:N)+fi0 );
W = hann(N);
K = sqrt(N/sum(W.^2));
rms = K*sqrt(sum((sig.*W.').^2)/N)
plot(sig)
Если я правильно понял размер выборки может быть произвольным и не привязанным к фазе и периоду входного сигнала?
Недавно делал подобное на pic18f , думаю и Вам подойдёт-
выделяется переход через ноль, от его падающего фронта пускается capture, беру полученное значение
делёное на два (вместо этого можно capture затактировать от половинной частоты,)и по прерыванию пускаю compare , что бы не было сдвига фазы , или установить желаемую, таймер compare надо пускать не с нуля (я например пускаю с 0xF0) - таким образом формируется удвоенная частота (у меня увосьмерённая) - по прерыванию compare пускаем АЦП - и дело улажено.
Сергей.
выделяется переход через ноль, от его падающего фронта пускается capture, беру полученное значение
делёное на два (вместо этого можно capture затактировать от половинной частоты,)и по прерыванию пускаю compare , что бы не было сдвига фазы , или установить желаемую, таймер compare надо пускать не с нуля (я например пускаю с 0xF0) - таким образом формируется удвоенная частота (у меня увосьмерённая) - по прерыванию compare пускаем АЦП - и дело улажено.
Сергей.
Господа, если время измерения не критично, то я бы рекомендовал поставить диодный мостик и интегратор. Выход этого интегратора и есть искомое RMS. Время интергирования должно быть много больше периода колебания. Самый простой и дешевый способ. И главное, никаких вычислительных ресурсов типа квадратов и полиномов 
Цитата(Nick Semenoff @ Feb 13 2007, 17:06)
Господа, если время измерения не критично, то я бы рекомендовал поставить диодный мостик и интегратор. Выход этого интегратора и есть искомое RMS.
Между прочим средневыпрямленное (то что Вы предлагаете) и среднеквадратичное (RMS) это две огромные разницы.
Цитата(SM @ Feb 13 2007, 18:34)
Между прочим средневыпрямленное (то что Вы предлагаете) и среднеквадратичное (RMS) это две огромные разницы.
Согласен. Нужно сначала возводить в квадрат, а потом усреднять. Но это тоже выполнимая задача в аналоговой схемотехнике на одном операционнике. В тогда для микроконтроллера нужно будет только время от времени брать готовое значение на АЦП. Заметная экономия вычислительных затрат и электроэнергии (микроконтроллер в IDLE потребляет намного меньше, чем скушает работающий в качестве квадратора операционник).
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.