Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: посоветуйте - измерить напряжение на фазах
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
Страницы: 1, 2
maxim21
Есть задача - измерить напряжение на 3х-фазном вводе питания в оборудование
и передать по шине в МП для хранения лога и тд
цифровая часть - не проблема, а вот с высоковольтной и развязкой опыта небыло
может есть готовые решения этой схемы кроме банального делителя + АЦП с развязкой по питанию ?
sensor_ua
Посмотри аппликуху AN109 от Clare - авось поможет
Designer56
Все зависит от того, скакой точностью его нужно измерять. Но гальваноразвязка должна быть обязательно, разумеется.
Stanislav_S
Цитата(maxim21 @ Feb 8 2008, 22:01) *
Есть задача - измерить напряжение на 3х-фазном вводе питания в оборудование
и передать по шине в МП для хранения лога и тд
цифровая часть - не проблема, а вот с высоковольтной и развязкой опыта небыло
может есть готовые решения этой схемы кроме банального делителя + АЦП с развязкой по питанию ?

Все определяется точностью с которой нужно мерять напряжение ( для защиты обычно не большая), самый простой и оптимальный вариант трансформаторы, либо сделать развязку на аналоговых оптронах. а на низкой стороне уже мепять АЦП. Я делал как и по первому варианту так и повторому, первый понравился больше smile.gif
sera_os
ПОЛЬЗУЙТЕСЬ поиском!!!
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=30449&hl=
alexander55
Цитата(Stanislav_S @ Feb 9 2008, 00:54) *
Все определяется точностью с которой нужно мерять напряжение ( для защиты обычно не большая), самый простой и оптимальный вариант трансформаторы, либо сделать развязку на аналоговых оптронах. а на низкой стороне уже мепять АЦП. Я делал как и по первому варианту так и повторому, первый понравился больше smile.gif

Мне тоже более симпатичен вариант с трансформаторами. Есть одно НО. Готовые трансы на 380 В великоваты.
Stanislav_S
Цитата(alexander55 @ Feb 12 2008, 13:10) *
Мне тоже более симпатичен вариант с трансформаторами. Есть одно НО. Готовые трансы на 380 В великоваты.

Это да, применял HAHN и заказные, заказные конечно поменьше, но повторяемость не ахти....
Designer56
Цитата
Мне тоже более симпатичен вариант с трансформаторами. Есть одно НО. Готовые трансы на 380 В великоваты.

Есть вариант решения- малогабаритный трансформатор тока, первичная обмотка которого подключена к сети через резистор большого номинала.
Herz
Цитата(alexander55 @ Feb 12 2008, 10:10) *
Мне тоже более симпатичен вариант с трансформаторами. Есть одно НО. Готовые трансы на 380 В великоваты.

А для чего именно трансы на 380В? Даже если нет доступа к нейтрали, задачу вполне можно решить применением обычных, 220-вольтовых трансов, разве нет?
rv3dll(lex)
если нет доступа к нейтрали - защита будет не полноценной

а так да - 3 трансформатора первичками соединить звездой - вторички последовательно выпрямитель и ацп
Herz
Цитата(rv3dll(lex) @ Feb 12 2008, 11:05) *
если нет доступа к нейтрали - защита будет не полноценной
Что-то говорилось о защите?
Цитата
а так да - 3 трансформатора первичками соединить звездой - вторички последовательно выпрямитель и ацп

Не надо последовательно. Если подать напряжения с каждой вторички на свой канал АЦП, вполне можно вычислить и линейные напряжения (если нужно) и без доступа к нейтрали.
НЕХ
Припоминаю, что трансформаторы вносят фазовый сдвиг: напряжения на первичке и вторичке - сдвинуты.
(обнаружилось при испытаниях детектора перехода сетевого напряжения через 0)
для измерения напряжения, возможно, несущественно, но для других задач....
sera_os
Цитата(НЕХ @ Feb 12 2008, 21:09) *
Припоминаю, что трансформаторы вносят фазовый сдвиг: напряжения на первичке и вторичке - сдвинуты.
(обнаружилось при испытаниях детектора перехода сетевого напряжения через 0)
для измерения напряжения, возможно, несущественно, но для других задач....

А можно поподробней? У меня сейчас есть у-во использующее токой метод оприделения нуля. За первичкой еще как-то не следил.
Автор, Простите за вмешательство в тему, очень интересная информация.
НЕХ
сам удивился обнаруженному - сдвиг ещё и от нагрузки зависит.

http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=329586
sera_os
Цитата(НЕХ @ Feb 12 2008, 21:45) *
сам удивился обнаруженному - сдвиг ещё и от нагрузки зависит.

http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=329586

Читал (еще раньше), но ничего о трансформаторе не нашел. Меня интересует на сколько сдвигается фаза? Можите мне помочь, или придется завтра тыкать щупом.
НЕХ
тыкать придёться, тыкать !!!

это полезно и сдвиг зависит от транса.

помните о технике без опасности - делите сетевое резисторами и помните: где фаза, где земля !
sera_os
Цитата(НЕХ @ Feb 12 2008, 22:17) *
тыкать придёться, тыкать !!!

Эх.... гранит электроники только так и грызется smile.gif .
Цитата
это полезно и сдвиг зависит от транса.

Как это? Речь идет о 50Гц. От нагрузки возможно, или Вы имеете ввиду от мощности транса?
Цитата
помните о технике без опасности - делите сетевое резисторами и помните: где фаза, где земля !

biggrin.gif Уже не впервой неприятным опытом "прохождения тока через тело" научен. Спасибо за то что обратили на это внимае.
НЕХ
речь о 50 Гц и сотнях микросекунд.

железо и индуктивность рассеяния роль играют.
Herz
Цитата(НЕХ @ Feb 12 2008, 22:36) *
речь о 50 Гц и сотнях микросекунд.

железо и индуктивность рассеяния роль играют.

Ооочень подозрительно. ИМХО, такое возможно на совсем уж негодных трансах и с ярко выраженной реактивной нагрузкой.
alexander55
Цитата(Designer56 @ Feb 12 2008, 11:36) *
Есть вариант решения- малогабаритный трансформатор тока, первичная обмотка которого подключена к сети через резистор большого номинала.

Интересная мысль. Можно поподробнее. Название трансформатора и габариты примерные или ссылку.
tyro
Цитата(maxim21 @ Feb 8 2008, 20:01) *
Есть задача - измерить напряжение на 3х-фазном вводе питания в оборудование
и передать по шине в МП для хранения лога и тд
цифровая часть - не проблема, а вот с высоковольтной и развязкой опыта небыло
может есть готовые решения этой схемы кроме банального делителя + АЦП с развязкой по питанию ?

Есть датчики напряжения на эфф. Холла. Выпускаются в частности фирмой LEM. Есть у них дистрибьютер и в Твери. _http://www.tvelem.ru
sera_os
Цитата(alexander55 @ Feb 13 2008, 08:53) *
Интересная мысль. Можно поподробнее. Название трансформатора и габариты примерные или ссылку.

Мне тоже понравилась такая идея smile.gif . Видимо "заставить" работать можно практически любой трансформатор тока, только нужно будет подстроить усиление с вторички. Ну и громоздким (в современной елементной базе понятии) резистором не обойтись.
Designer56
Так я вроде бы написал-я делал такие трансформаторы для своих устройств. Нше предприятие их само потом мотало. Сейчас уже не помню во всех подробностях, но это было кольцо из аморфного металла что-то 25*15*10, две обмотки по 2000 вит. провода 0,07, перевичка- через резистор 47 кОм. На выходе получается около 5 мА при 220 В. Изоляция- 2 слоя лакоткани или полиамидной пленки. С учетом того, что при к.з режиме вторичной обмотки на первичке напряжение не велико, этого вполне и даже за глаза. Хотя и на холостом ходу при этом изоляция получается киловольта 3.
alexander55
Цитата(Designer56 @ Feb 13 2008, 10:29) *

Я то подумал про готовые. Ваш вариант понятен. Я видел типа Вашего варианта на блоках защиты Чебоксарских. Они сами мотают.
Designer56
Готовых не видел, но не исключаю, что если поискать, что-то можно найти из стандартных, ТПП, например.
Stanislav_S
Цитата(Designer56 @ Feb 13 2008, 12:29) *
Так я вроде бы написал-я делал такие трансформаторы для своих устройств. Нше предприятие их само потом мотало. Сейчас уже не помню во всех подробностях, но это было кольцо из аморфного металла что-то 25*15*10, две обмотки по 2000 вит. провода 0,07, перевичка- через резистор 47 кОм. На выходе получается около 5 мА при 220 В. Изоляция- 2 слоя лакоткани или полиамидной пленки. С учетом того, что при к.з режиме вторичной обмотки на первичке напряжение не велико, этого вполне и даже за глаза. Хотя и на холостом ходу при этом изоляция получается киловольта 3.

А как дела с линейностью обстоят?
Designer56
От материала зависит. У прибора целиком погрешность 0,5% на 50 Гц.
Stanislav_S
Цитата(Designer56 @ Feb 13 2008, 15:45) *
От материала зависит. У прибора целиком погрешность 0,5% на 50 Гц.

Понятно, а каков температурный диапазон и диапазон входных напряжений?
Designer56
-40 +50. напряжения 150-500В.
alexander55
Цитата(Designer56 @ Feb 13 2008, 13:55) *
-40 +50. напряжения 150-500В.

Добавлю, для полноты картины.
В таком варианте транс легко сделать с хорошей изоляцией и нет нагрева его.
Вот самые главные козыри.
Stanislav_S
Цитата(alexander55 @ Feb 13 2008, 16:17) *
Добавлю, для полноты картины.
В таком варианте транс легко сделать с хорошей изоляцией и нет нагрева его.
Вот самые главные козыри.

Да согласен, красивое решение, правда смущает резистор на входе (в смысле надежности).
Designer56
Цитата
правда смущает резистор на входе (в смысле надежности).

Так резистор- это второй по надежности радиоэлемент после провода...

Есть, правда минус: витков много, и на торе. Аморфные сердечники чувствительны к механическим деформациям, поэтому делать нужно аккуратно.
alexander55
Цитата(Stanislav_S @ Feb 13 2008, 14:22) *
Да согласен, красивое решение, правда смущает резистор на входе (в смысле надежности).

Чудес не бывает : либо нагрев в трансе, либо на резисторе. 2 вариант предпочтительнее, т.к. точность может быть требуемая у резистора.
Designer56
Цитата
Чудес не бывает : либо нагрев в трансе, либо на резисторе.

Либо большой транс.
alexander55
Цитата(Designer56 @ Feb 13 2008, 14:34) *
Так резистор- это второй по надежности радиоэлемент после провода...

Это точно.

Цитата(Designer56 @ Feb 13 2008, 14:45) *
Либо большой транс.

От чего ушли к тому и пришли. biggrin.gif
Stanislav_S
Цитата(Designer56 @ Feb 13 2008, 16:34) *
Так резистор- это второй по надежности радиоэлемент после провода...

Есть, правда минус: витков много, и на торе. Аморфные сердечники чувствительны к механическим деформациям, поэтому делать нужно аккуратно.

Это да, но этот вопрос решаемый, а вот с резисторами к сожалению не так просто, то китайское барахло ( металлопленочное ) что у нас продают не ахти какое по надежностью, а цементные довольно здоровые, ну ладно это все мелкие технические трудности.
Designer56
Цитата
а вот с резисторами к сожалению не так просто, то китайское барахло ( металлопленочное ) что у нас продают не ахти какое по надежностью, а цементные довольно здоровые

Китайское не используйте, цементные в том числе. Не надежны. Применяйте С2-23, ОМЛТ,МЛТ.Если нужна точность- то С2-29,С2-14. Я использовал С2-29 3Вт. Но мне именно точность была нужна. Для менее прихотливых применений ОМЛТ,МЛТ вполне пойдет.
alexander55
Я вчера просмотрел, а теперь хочу возвратиться к сообщению.
Цитата(Designer56 @ Feb 13 2008, 10:29) *
Так я вроде бы написал-я делал такие трансформаторы для своих устройств. Нше предприятие их само потом мотало. Сейчас уже не помню во всех подробностях, но это было кольцо из аморфного металла что-то 25*15*10, две обмотки по 2000 вит. провода 0,07, перевичка- через резистор 47 кОм. На выходе получается около 5 мА при 220 В. Изоляция- 2 слоя лакоткани или полиамидной пленки. С учетом того, что при к.з режиме вторичной обмотки на первичке напряжение не велико, этого вполне и даже за глаза. Хотя и на холостом ходу при этом изоляция получается киловольта 3.

У меня возникла мысль по уменьшению габаритов. Предлагаемая схема.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Для Uвх=220 В
R1=100 кОм -> I=2.2 мА -> P (на R1 ) < 0.5 Вт
Это можно ставить 1-ваттный резистор.
Первичка 1-5 витка не более.
R2<=10 кОм, это максимум, больше я бы не поставил из-за помехозащищенности
Требуемое напряжение на R2 - порядка 1 В (для современных АЦП опорное напряжение 2.5-4.096 В). Пусть без усилителя-согласователя пока.
U2/U1=R2/R1 *w1/w2 - > w2=U1/U2 *R2/R1 *w1
w2 порядка 22-110 витков.
Что думаете, как идея ?
Designer56
так оно и делается в том или ином виде- учитывая, что идеальный ТТ не получается в силу конечности сопротивления вторичной обмотки. Камень преткновения- индукция в сердечнике. Можно даже для снижения отбираемой измерительной цепью мощности просто поставить высокоомный делитель на входе и использовать ТН для развязки. Поскольку напряжение на первичке можно сделать малым, ТН получается малогабаритным. И здесь есть ограничения- индуктивность ХХ ТН. А особенно её нелинейность, если говорить о точности.
alexander55
Цитата(Designer56 @ Feb 14 2008, 10:22) *
так оно и делается в том или ином виде- учитывая, что идеальный ТТ не получается в силу конечности сопротивления вторичной обмотки. Камень преткновения- индукция в сердечнике. Можно даже для снижения отбираемой измерительной цепью мощности просто поставить высокоомный делитель на входе и использовать ТН для развязки. Поскольку напряжение на первичке можно сделать малым, ТН получается малогабаритным. И здесь есть ограничения- индуктивность ХХ ТН. А особенно её нелинейность, если говорить о точности.

Это идея.
Далее хочется :
- уменьшить R2 до 1 кОм
- увеличить количество витков w2
- не увеличивать количество витков w1.
Чувствуете противоречия ?
Designer56
В пределе- стремление к ТТ. Но...Индукция, которая возникает от падения напряжения на вторичке, я уже говорил, может довести сердечник до насыщения.
Stanislav_S
Цитата(alexander55 @ Feb 14 2008, 11:48) *
Я вчера просмотрел, а теперь хочу возвратиться к сообщению.

У меня возникла мысль по уменьшению габаритов. Предлагаемая схема.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Для Uвх=220 В
R1=100 кОм -> I=2.2 мА -> P (на R1 ) < 0.5 Вт
Это можно ставить 1-ваттный резистор.
Первичка 1-5 витка не более.
R2<=10 кОм, это максимум, больше я бы не поставил из-за помехозащищенности
Требуемое напряжение на R2 - порядка 1 В (для современных АЦП опорное напряжение 2.5-4.096 В). Пусть без усилителя-согласователя пока.
U2/U1=R2/R1 *w1/w2 - > w2=U1/U2 *R2/R1 *w1
w2 порядка 22-110 витков.
Что думаете, как идея ?

В принципе все логично, только вот как с линейностью будет обстоять при малых входных напряжениях? Хотя конечно надо проверять эксперементально.
alexander55
Цитата(Stanislav_S @ Feb 14 2008, 10:46) *
В принципе все логично, только вот как с линейностью будет обстоять при малых входных напряжениях? Хотя конечно надо проверять эксперементально.

Да, если Вы обратили внимание на пост чуть-чуть пониже, то я веду дело к тому, что необходим усилитель при таком построении. А как отдельный девайс - это не проходит.

Цитата(Designer56 @ Feb 14 2008, 10:38) *
В пределе- стремление к ТТ. Но...Индукция, которая возникает от падения напряжения на вторичке, я уже говорил, может довести сердечник до насыщения.

Да, я и говорю про необходимость усилителя.
Designer56
Ну, можно просто миллиамперметр подключить к выходу. Но сопротивление вторички никуда не денешь. Была тема про ТТ, там обсуждался вопрос компенсации сопротивления вторичной обмотки.
alexander55
Цитата(Designer56 @ Feb 14 2008, 11:16) *
Ну, можно просто миллиамперметр подключить к выходу.

Уточню. Микроамперметр в разрыв.

Цитата(Designer56 @ Feb 14 2008, 11:16) *
Но сопротивление вторички никуда не денешь.

Я думаю, где-то до 50 Ом можно уложиться спокойно.

Цитата(Designer56 @ Feb 14 2008, 11:16) *
Была тема про ТТ, там обсуждался вопрос компенсации сопротивления вторичной обмотки.

Да уж. biggrin.gif
Designer56
Цитата
Уточню. Микроамперметр в разрыв.

Тогда витков много. Но увеличение числа витков не дает выигрыша по линейности. Кстати, проблкма линейности встает как на малых, так и на больших токах через ТТ. На малых- вследствии нелинейности нач. участка намагниченности, на больших- вследствии конечности индукции насыщения.
alexander55
Цитата(Designer56 @ Feb 14 2008, 11:41) *
Тогда витков много.

2.2 мА/100 = 22 мкА

Цитата(Designer56 @ Feb 14 2008, 11:41) *
Но увеличение числа витков не дает выигрыша по линейности. Кстати, проблкма линейности встает как на малых, так и на больших токах через ТТ. На малых- вследствии нелинейности нач. участка намагниченности

Да.

Цитата(Designer56 @ Feb 14 2008, 11:41) *
... на больших- вследствии конечности индукции насыщения.

В нашем случае неактуально.
Designer56
Цитата
В нашем случае неактуально.

Если хотите иметь малогабаритный трансформатор- на 50 Гц ещё как актуально.
alexander55
Цитата(Designer56 @ Feb 14 2008, 12:02) *
Если хотите иметь малогабаритный трансформатор- на 50 Гц ещё как актуально.

Хочется соразмерно 1-ваттному резистору, меньше возникнут проблемы намотки.
Designer56
Цитата
Хочется соразмерно 1-ваттному резистору, меньше возникнут проблемы намотки.

с другой стороны, меньше витков- меншее индуктивное сопротивление обмотки, придется уменьшать и сопротивление балластного резистора, что увеличивает мощность.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.