Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Фильтр, пропускающий 50 Гц
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
Страницы: 1, 2
hd44780
Цитата(shkal @ May 23 2011, 12:40) *
сдвиг фаз с помощью модуля input capture, ссылку на алгоритм я давал.


Именно сдвиг фаз меня и интересует в 1-ю очередь. biggrin.gif
MaslovVG
Цитата(hd44780 @ May 23 2011, 10:13) *
АЦП внутренний ATMega16. В загашнике есть внешний MCP3202. Сейчас опора - Uпит (БП на LM7805. Вольтметр показывает 5.02в).

LM7805 Имеет долговременную стабильность хуже 1% применяйте специальные микросхемы источники опорного напряжения и только для опоры и ни каких дополнительных нагрузок.

Цитата
АЦП физически один, на входе мультиплексор. Поэтому между замерами где-то 1 мкс, точно не мерял.


1 мкс это фантастика.
первое измерение -100мксек
смена канала время на уравновешивание сигнала еще 100мксек (время паузы смотрите рекомендации от Atmel)
Необходимо проводить интерполяцию по двум соседним измерениям пересчитывать что было во втором канале когда мерялся первый. или применять два АЦП.

ЦОС цифровая обработка сигналов. Займитесь в микропроцессорной технике без этого делают только мигалки.
hd44780
Цитата(shkal @ May 23 2011, 12:40) *
может проще ade7763
$1.66 в малых партиях. В даташите можно найти массу полезного о сетевых измерениях.


Проще. Вот только я их найти не могу. В одном магазине нашёл - мин. партия 66 шт, да и то под заказ. Кушать мне их что-ли biggrin.gif ?
А ДШ полезные, это точно.

MaslovVG, спасибо. Буду пробовать.
shkal
На digikey и farnell есть.
Ещё посмотреть микрочиповские варианты можно
microchip
Andrey_1
Цитата(hd44780 @ May 18 2011, 16:49) *
Необходимо мерить переменку (частота, напряжение, ток в нагрузке).
Собрал схему (привёл только канал напряжения).

Напряжение (среднеквадратическое) меряет нормально.
Попытался мерять частоту (от каждого замера вычитается значение АЦП, соотв. Uпит/2, затем сравниваю с нулём) - частота всё время бегает в пределах 51-52 Гц. Сильно подозреваю, что это из-за каких-то высокочастотных помех, которые лезут в АЦП.
Чем лучше отфильтровать? Когда-то раньше пытался поставить перед ОУ RC фильтр 1 кил - 1 мкф - получилась какая-то параша - значения напряжения жутко скакали sad.gif , хоть МК их и усредняет. После этого я тот фильтр убрал и больше не ставил biggrin.gif . Но по-хорошему надо...

Спасибо.


Проще всего и дешевле отфильтровать полтиник полосовым LC-фильтром если без ДЦП и прочего изврата.
Можете еще на операционнике Т-образный мост замутить (см Хьюлсман Активные RC-фильтры)
ПС - Колебание частоты сети в пределах 1 Гц регламентировано ГОСТом на промсети
MaslovVG
Цитата(Andrey_1 @ May 24 2011, 03:12) *
Проще всего и дешевле отфильтровать полтиник полосовым LC-фильтром если без ДЦП и прочего изврата.
Можете еще на операционнике Т-образный мост замутить (см Хьюлсман Активные RC-фильтры)
ПС - Колебание частоты сети в пределах 1 Гц регламентировано ГОСТом на промсети

Но происходят медленно с периодом близким к 12 часам.

Лучше всего не ставить никаких фильтров. Частоту мерять по результату измерения длителности 100-1000 периодов сети.
сдвиг фазы вычислять (если уж очень нужно) из соотношения положительной и отрицательной мощностей за то же время
Ток напряжение и полную мощность усреднять за тот же период.
Автору топика напоминаю что мощность подсчитывается как интеграл мгновенных значений тока на напряжение а не произведение среднеквадратичных. ( Инача зачем автору топика понадобилась фаза?)
hd44780
Цитата(MaslovVG @ May 24 2011, 09:00) *
Автору топика напоминаю что мощность подсчитывается как интеграл мгновенных значений тока на напряжение а не произведение среднеквадратичных. ( Инача зачем автору топика понадобилась фаза?)


Спасибо за напоминание, но я это знаю и так и делаю.

МК считает S= UI (UI среднеквадратичные), затем активная мощность 2-мя способами:

1. P=S*cos. Угол вычисляется по времени переходов тока и напряжения через 0 (отсюда и пошёл вопрос о помехах и ложных срабатываниях).

2. тот самый интеграл. В дискретном виде я считаю ср. арифм. произведений мгновенных u, i. Потом определяю косинус и угол.

Во 2м случае число нормальное получается, но иногда знак меняется.
Может из-за того, что у меня измерения длятся один период, а потом всё это обсчитывается.
средняется только напряжение по 16 замерам.
В AVR465 (родственная штуковина) вообще всегда берут этот "интеграл" по модулю.

Цитата(MaslovVG @ May 24 2011, 09:00) *
сдвиг фазы вычислять (если уж очень нужно) из соотношения положительной и отрицательной мощностей за то же время


не понял sad.gif .
Вы, наверное, имели в виду cos_fi=P/S, fi=arccos (cos_fi)? Я так и делаю (2-й режим).
Или можно как-то ещё?

Частота для меня пока вещь вторичная. Главное сейчас с мощностями и углом разобраться.
ViKo
Так и не понял, зачем мерить частоту. Ну, покажет что-то между 48-52Hz, и что?
Georgy
О каком плавании фазы на 50_ти герцах в фильтре на операционнике речь идёт?
Будьте проще, и не усложняйте задачу до космического масштаба.
Фильтр на операционнике - самое то, он вычистит спектр, а предложенным усреднением 100...1000 периодов результат хуже.
И прислушайтесь к уважаемой Tanya.
Кроме сказанного хочу отметить что частота 50 Гц весьма стабильно поддерживается, и надо ловить отклонения максимум +/- 1 Гц.
И самое смешное что результат измерения ничего полезного не даёт, т.к. изменить это невозможно да и не нужно. Оставьте частоту на совести энергосистемы.
hd44780
Частоту я мерить буду в самую последнюю очередь. Если вообще буду sm.gif .
Я упомянул её только как наиболее иллюcтративную вещь к помехам. Это здесь народ слегка увлёкся этой темой.

Повторюсь, главное для меня сейчас - активная мощность и угол сдвига фаз.
Фильтр я пока не сделал - на работе другим пригрузили - некогда sad.gif .
MaslovVG
Цитата(hd44780 @ May 24 2011, 09:45) *
Спасибо за напоминание, но я это знаю и так и делаю.

МК считает S= UI (UI среднеквадратичные),


Неправильно. S= UI (U I Мгновенные значения с учетом знака) Если потребуется фаза отдельно накапливать положительные Sp отдельно отрицательные Sn значения Активная мощность S есть сумма всех значений. Для ее получения не требуется Cos_fi. При этом метод справедлив при любых искажениях формы сигнала.

Цитата
1. P=S*cos.


Это справедливо только для чисто синусоидального сигнала чего сейчас в сети практически не бывает.

Цитата
Может из-за того, что у меня измерения длятся один период, а потом всё это обсчитывается.
средняется только напряжение по 16 замерам.


Подсчитывать (без округления) нужно за длительное время кратное периоду. В вашем случае удобнее за 256 тогда легче делить (простым сдвигом).
Стартуйте суммирование по певому переходу через ноль.(+/ -) Заканчивайте по 256 .(+/-)
Отдельно накапливайте мощность, квадрат тока, квадрат напряжения. При этом вам не потребуется море памяти для хранеия всех значений с АЦП.
Если первым измеряется напряжение то для подсчета мощности значение тока берите средне арифметическое двух соседних измерений. (Это если измерения идут равномерно и поочередно)
Tanya
Цитата(MaslovVG @ May 24 2011, 12:23) *
Подсчитывать нужно за длительное время кратное периоду (без округления). В вашем случае удобнее за 256 тогда легче делить (простым сдвигом).

Усреднение не всегда нужно. И зачем? Для красоты и гладкости?
Цитата(MaslovVG @ May 24 2011, 12:23) *
Если первым измеряется напряжение то для подсчета мощности значение тока берите средне арифметическое двух соседних измерений. (Это если измерения идут равномерно и поочередно)

Или 2 УВХ для увеличения честности. Где-то тут уже обсуждалось влияние числа отсчетов за период и точности АЦП на точность измерения энергии...
Или сразу специализированную микросхему от AD...
hd44780
Спасибо.
Вечером попробую. Если успею wink.gif .

Цитата(MaslovVG @ May 24 2011, 11:23) *
Если потребуется фаза отдельно накапливать положительные Sp отдельно отрицательные Sn значения Активная мощность S есть сумма всех значений. Для ее получения не требуется Cos_fi. При этом метод справедлив при любых искажениях формы сигнала.


Немного не понял. S вроде полная мощность, а активная - P.... Косинус нужен именно для P: P= UI*cos=интеграл_ui за_период.
И зачем накапливать отдельно?

Цитата(MaslovVG @ May 24 2011, 11:23) *
Это справедливо только для чисто синусоидального сигнала чего сейчас в сети практически не бывает.

Я в курсе. Сделал так, больше ради спортивного интереса.

Цитата(MaslovVG @ May 24 2011, 11:23) *
Отдельно накапливайте мощность, квадрат тока, квадрат напряжения.

Так и сделано.


Цитата(MaslovVG @ May 24 2011, 11:23) *
Если первым измеряется напряжение то для подсчета мощности значение тока берите средне арифметическое двух соседних измерений. (Это если измерения идут равномерно и поочередно)

Угу ...
Сейчас раз в 1 мс прерывание, там замеряет напряжение, ток (подряд, поэтому интервал минимален), затем считает суммы квадратов, сумму мгн ui, анализирует переход через 0.
Ну и кол-во замеров обязательно sm.gif .
Все квадраты и пр. вычисляются целочисленно, над значениями из АЦП.

Пересчёт всего этого в вольты и пр. потом, по истечении одного периода. Кол-во периодов легко увеличить.
MaslovVG
Цитата(hd44780 @ May 24 2011, 12:54) *
Немного не понял. S вроде полная мощность, а активная - P.... Косинус нужен именно для P: P= UI*cos=интеграл_ui за_период.
И зачем накапливать отдельно?

Полная (применяется для оценки нагрузки на сети) интеграл произведения среднеквадратичных тока и напряжения. Активная интеграл произведения мгновенных тока и напряжения. В частном случае для синусоиды может пересчитываться через Cos

Отдельно накапливать, если вам зачем то захочется найти фазу предполая ток и напряжение синусоидальными.

После измерения напряжения и комутации канала следует выдерживать паузу для устаканивания уровня на УВХ в АЦП контроллера.
Я бы рекомендовал мерять ток и напряжения поочередно в разных циклах прерывания. ( измерение U - комутация канала - ожидание прерывания - измерение I - комутация канала ). Частоту прерываний увеличить исходя из требований точности смотри рекомендации Atmel. Точность преобразования зависит от частоты повторений.

Это все рекомендации повышения точности в имеющейся схеме. Стабильност делителя и REF это вопрос схемотехники. Их точность должна в несколько раз превосходить требуемую точность измерений.
hd44780
Цитата(MaslovVG @ May 24 2011, 13:32) *
Полная (применяется для оценки нагрузки на сети) интеграл произведения среднеквадратичных тока и напряжения.


Я не понял, что это sad.gif ....
У меня есть среднеквадратичные U, I за период. Для получения полной мощности S мне надо их проинтегрировать за сколько-то там периодов?

Цитата(MaslovVG @ May 24 2011, 13:32) *
Отдельно накапливать, если вам зачем то захочется найти фазу предполая ток и напряжение синусоидальными.


Чего-то никак не въеду ...
Угол сдвига фазы что-ли? Как я его найду, имея суммы положительных отрицательных мгновенных произведений?

Бр-рр
Ariel
не пойму зачем городить огород если для преобразования среднеквадратичного напряжения в DC есть специальные м/схемы от Analog Device?
MaslovVG
Цитата(Ariel @ May 24 2011, 15:12) *
не пойму зачем городить огород если для преобразования среднеквадратичного напряжения в DC есть специальные м/схемы от Analog Device?


Чтобы не применять дополнительных аппаратных средств

Цитата(hd44780 @ May 24 2011, 15:02) *
Я не понял, что это sad.gif ....
У меня есть среднеквадратичные U, I за период. Для получения полной мощности S мне надо их проинтегрировать за сколько-то там периодов?

Чего-то никак не въеду ...
Угол сдвига фазы что-ли? Как я его найду, имея суммы положительных отрицательных мгновенных произведений?

Бр-рр


При интегрировании за период вы имеете неопределенность длительности интервала 1мсек в начале и 1мсек в конце итого плюс минус 2мсек что составляет 10% от общей длительности (соответственно и величин интегралов на этом интервале)
При интегрировании за 256 периодов вы имеете ту же ошибку длительности что составит 0,04% интервала соответсвенно и значения интеграла.

Если Sp сумма всех положительных значений произведения мгновенных значений напряжения и тока,
а Sn сумма всех отрицательных значений произведения мгновенных значений напряжения и тока, все это за 256 периодов
то средняя Полная мощность S=(Sp+|Sn|)/256 средняя активная мощность P=(Sp-|Sn|)/256, Cos_Fi+=P/S (только угол вам уже не нужен.)
Tanya
Цитата(MaslovVG @ May 24 2011, 18:22) *
При интегрировании за период вы имеете неопределенность длительности интервала 1мсек в начале и 1мсек в конце итого плюс минус 2мсек что составляет 10% от общей длительности (соответственно и величин интегралов на этом интервале)

А ошибка в величине интеграла при привязке начала интегрирования к переходу через ноль будет НАМНОГО меньше. И миллисекунда - это перебор.
MaslovVG
Цитата(Tanya @ May 24 2011, 17:30) *
А ошибка в величине интеграла при привязке начала интегрирования к переходу через ноль будет НАМНОГО меньше. И миллисекунда - это перебор.

Как я понял из описаний Автор топика снимает показания раз в милисекунду, переход через ноль определяет по смене знака выборки.
Вообще тема давно вышла из рамок аналоговой техники.
Tanya
Цитата(MaslovVG @ May 24 2011, 18:44) *
Как я понял из описаний Автор топика снимает показания раз в милисекунду, переход через ноль определяет по смене знака выборки.
Вообще тема давно вышла из рамок аналоговой техники.

Ну и что в этом плохого? Вот и привязка к нулю.
И про аналоговую ветку не соглашусь.
hd44780
MaslovVG, спасибо за разъяснения. Попробую сделать так, как вы советуете. Сегодня, к сожалению, не успеваю sad.gif .

Цитата(MaslovVG @ May 24 2011, 17:44) *
Автор топика снимает показания раз в милисекунду, переход через ноль определяет по смене знака выборки.


Совершенно верно.

А насчёт темы - как же иначе, если в устройстве всё взаимосвязано - и аналогвые вопросы по входным каскадам и программная часть...


Цитата(Ariel @ May 24 2011, 15:12) *
не пойму зачем городить огород если для преобразования среднеквадратичного напряжения в DC есть специальные м/схемы от Analog Device?


http://electronix.ru/forum/index.php?showt...mp;#entry931834
Tanya
Цитата(hd44780 @ May 24 2011, 20:05) *

А образец (2) можно бесплатно получить.
ledum
Цитата(Tanya @ May 24 2011, 20:05) *
А образец (2) можно бесплатно получить.

Не совсем. Все пути сэмплов от АД в Украине ведут на vdmais.kiev.ua , а там они могут переслать, а могут и просто продать кому-нибудь другому по оказии. Но на сайте нарисован самолетик (даже 2 самолетика) - значит кто-то уже и так заказал и их везут за каких-то 16грвн - 2 бакса.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.