Jump to content

    
Sign in to follow this  
Eugene37

Помогите рассчитать пиковый детектор

Recommended Posts

Если бы Вы соизволили прочесть бумагу на LM358, то увидели бы там, что эта деталь в лучшем случае может поднять выход до (Vcc – 3 В), что в сумме с Вашим диодом и питанием +5 В однозначно даст менее 2,5 В. Как временное решение поможет костыль в виде перевода выхода в класс А подтягивающим к Vcc резистором.

 

Вообще-то, такая макетка вполне сопоставима по цене с мешком нормальных современных ОУ.

 

И ещё раз советую Вам отказаться, во-первых, от пикового детектирования лично Вам единственному кажущегося синуса в электросети, а во-вторых, от всякого рода "умных" домов в принципе, хотя бы по причине полного отсутствия квалификации для работы с высоковольтными цепями.

Share this post


Link to post
Share on other sites
И ещё раз советую Вам отказаться, во-первых, от пикового детектирования лично Вам единственному кажущегося синуса в электросети, а во-вторых, от всякого рода "умных" домов в принципе, хотя бы по причине полного отсутствия квалификации для работы с высоковольтными цепями.

Причём здесь квалификация? Что вообще вы подразумеваете под "опытом работы с высоковольтными цепями"? Мне безумно обидно, что я, собственными руками сделав полностью всю инженерку в своём доме 250кв.м. (включая разводку всей электрики, отопление, водоснабжение, центральное кондиционирование и пр.), завязав мониторинг и управление всем этим в единое целое, не могу справиться с элементарной (по сравнению с перечисленными выше) задачей измерения потребления тока различными устройствами.

Я с самого начала честно признался, что мой опыт в электронике для реализации конкретно этой задачи крайне мал, из-за чего и обратился к общественности за помощью. Вместо критики моей идеи и предложений от неё отказаться лучше бы помогли дельным советом :( пусть не пиковый детектор, пусть любой другой вариант - я специально для этого сформулировал исходную задачу. Возможно есть иные способы решения (в конце концов я готов пустить в параллель 1-wire другую шину - хоть rs-485, благо свободные жилы в кабеле есть) - лишь бы решение было рабочим, пусть и не очень красивым с точки зрения канонов промышленной автоматизации. В любом случае все жизненно-важные функции управления домом дублированы у меня грубо говоря электромеханикой. Все накрутки сверху - лишь для удобства и гибкости. Поэтому за надежностью "пять девяток" я не гонюсь - не космический корабль в космос запускаю ведь..

 

P.S. За чистоту синуса в своей сети я уверен, потому как этот синус берется с выхода line-interactive ИБП (фактически с выхода инвертора), дающего идеально чистый синус с идеальной частотой 50 гц на выходе при любых входных формах напряжений начиная от меандра заканчивая пилой.

Edited by Eugene37

Share this post


Link to post
Share on other sites

В-общем пока что мне удалось решить задачу только с использованием AD736 (даташит)

Если бы не его конская цена (в МСК в наличии нашел только в чип-и-дипе по 400 рубликов за штуку), я бы на этом и остановился. Точность измерений в сравнении с показаниями амперметра не хуже плюс-минус 2%

Остался только один вопрос - как повторить схемное решение AD736 за более разумные деньги.

 

Как я понимаю, весь вопрос упирается в подбор правильного ОС и номиналов обвязки. К сожалению, в этом самостоятельно мне разобраться не удалось. Чтение соответствующей литературы начало убивать меня на том моменте, когда я понял, что при работе с ОС в решении данной задачи мне нужно учитывать даже утечки токов по плате и паразитные ёмкости.. Тут мой мозг вскипел окончательно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
P.S. За чистоту синуса в своей сети я уверен, потому как этот синус берется с выхода line-interactive ИБП (фактически с выхода инвертора), дающего идеально чистый синус с идеальной частотой 50 гц на выходе при любых входных формах напряжений начиная от меандра заканчивая пилой.

Если все нагрузки в доме линейные или снабжены приличными ККМ (корректорами коэффициента мощности), то Вы вправе ожидать бо-ме приличного синуса и по току.

Ванварное решение с разнесённым питанием устройств (если я правильно понял Вашу идею) - тема на подумать. При отказе источника питания одного устройства скорее всего будет блокирован по DQ весь сегмент этого устройства.

Для решения задачи, которой посвящён топик (не пиковый детектор, - согласен с Plain'ом на предмет бредовости затеи, - а измерение тока), я бы придумал локальный измерёметр тока с удобным интерфейсом наружу, который отдавал бы текущее значение (или значения с момента последнего опроса) по запросу мастера. Т.к. Вас, вероятно, будет интересовать таки RMS тока, а не пиковое значение, возможно, имеет смысл сделать измерёметр на контроллере хотя бы с аппаратным умножением - их есть, и изрядно дешевле AD736.

Вариант с DS2450 и пиковым детектором - просто не вариант, имхо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
собственными руками сделав полностью всю инженерку в своём доме 250кв.м

Некоторое время назад я советовал, например, строящему дом 300 м2 не делать там локальную сеть беспроводной. Теперь члены его семьи либо каждый смотрит в своей спальне HD стоп-кадрами, либо спотыкаются о бесконечные полёвки.

 

Другой с аналогичной жилплощадью сэкономил на нормальной лестнице, или хотя бы на лифте, и ближайшие десять лет он, его жена, его любовницы, их дети, будут ломать конечности на винтовой лестнице.

 

Третий после съезда очередного постояльца с давно сдаваемой и полностью устраивавшей его квартиры вдруг решил переделать санузел в смежный — очевидно, просто поразвлечься, для разнообразия, специально найдя и сдав в этот раз тем, кому нужен именно такой тип инфраструктуры.

 

Про Ваш случай уже говорилось неоднократно — строить даже простую диагностику на основе топологии одной шины бессмысленно. 250 м2 обслуживать иначе, кроме как "звездой" — выброс денег. Здесь по-минимуму требуется 40 км проводов, щиток порядка 6 м2, и стоимость у всего этого соответствующая — чего, очевидно, однозначно нет, если Вы экономите такие копейки.

 

Дешёвый измеритель, разумеется, сделать можно. Разумеется, на МК, и схема там достаточно простая. Поэтому, поскольку это не первой важности задача, что почему-то выяснилось только сейчас, притормозите, спокойно овладейте МК, и со временем её легко решите.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Господа! Давайте не убеждать автора в бредовости идеи "умного дома", учить его планировке жилья и вообще...

Человек просил помощи в конкретной задаче. Действительно, подготовка очень низкая. Но начинать с чего-то надо.

И вовсе не с освоения МК. ИМХО, программёров и так с избытком. Зато никто толком не знает, как транзистор работает.

Пусть пощупает, это на пользу.

Кстати, "честный" RMS пока тоже, имхо, не обязателен. Измерение амплитуды даст автору приемлемую точность для его нужд,

раз утверждает, что синус приличный. Всё-таки, не метрологией занимается.

 

Eugene37, надо бы Вам подыскать rail-to-rail ОУ. Пока просто некогда Вам в этом помочь.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот, похоже, неплохой ОУ для Вашей цели. Вообще на сайте TI удобный параметрический поиск. Можно сэмплы бесплатно попросить.

Или такой. Словом, желательно чтобы диапазоны допустимых входного и выходного напряжений включали, как минимум, потенциал земли.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вот, похоже, неплохой ОУ для Вашей цели. Вообще на сайте TI удобный параметрический поиск. Можно сэмплы бесплатно попросить.

Или такой. Словом, желательно чтобы диапазоны допустимых входного и выходного напряжений включали, как минимум, потенциал земли.

Спасибо Вам за помощь! Буду продолжать изыскания :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
В-общем пока что мне удалось решить задачу только с использованием AD736 (даташит)

Если бы не его конская цена (в МСК в наличии нашел только в чип-и-дипе по 400 рубликов за штуку), я бы на этом и остановился.

Гм. В Терре AD736JNZ по 179.67р в розницу

 

http://www.terraelectronica.ru/catalog.php...e=2&PageS=1

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 2/10/2013 at 9:43 PM, Eugene37 said:

За чистоту синуса в своей сети я уверен, потому как этот синус берется с выхода line-interactive ИБП (фактически с выхода инвертора), дающего идеально чистый синус с идеальной частотой 50 гц на выходе при любых входных формах напряжений начиная от меандра заканчивая пилой.

 

line-interactive ИБП гонит сеть сквозняком через себя как есть, перепутали с on-line ИБП

Share this post


Link to post
Share on other sites

А мне всегда казалось, что надо раз 50 за период измерить мгновенные напряжение и ток, их перемножить и сложить. Т.к. одни устройства потребляют ток короткими импульсами, другие со сдвигом по фазе и т.д.

Или непрерывно перемножать. Наверное, в счетчиках так и сделано? Вот, например, ad7755 - и не надо ничего придумывать с внешними цепями. (это я первую попавшуюся схему счетчика нагуглил).

Может, есть и подешевле с меньшей точностью МС, если надо.

Опять же, импульсный выход - можно потом простейший счетчик с несколькими входами на медленном МК сделать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А я вот так ток измерял:

image.thumb.png.8a645bce79113dce42b8bba0017d7ad2.png

 

Датчик похожий, только ACS712, тоже средняя точка 2.5В. Для 30А чувствительность 66мВ/А.

На резисторах R1:R3 реализована схема деления размаха выходного напряжения датчика для приведения диапазона примерно 20А к полной шкале АЦП. На ОУ реализован драйвер SAR АЦП. Информационный сигнал проходит через НЧ-фильтр R2:C3, работающего на частоте среза порядка 400Гц, что для фильтрации измерений тока с основной гармоникой 50Гц.

Указанные компоненты можно заменить на примерно похожие, которые дешевле и доставабельнее.

Такая схема позволяет мне измерять ток до 20А с точностью примерно 0.1А. Очевидный минус самого датчика - при протекании через него тока он греется и существенно смещается уровень "нуля" (2.5В). Да и рядом расположенные железки, способные рассеивать/собирать различные электромагнитные поля злокачественно влияют на показания.

Частота семплирования у меня 60кГц, что дает 1200 выборок на один период 50Гц. После взятия текущего отсчета, возвожу его в квадрат и добавляю к предыдущему квадрату выборки и т.д. до конца. На 1200-й цикл вычисляю квадратный корень из этой суммы и делю на 1200, получаю RMS.

Прошу любой критики к применению и повторению:smile:

Edited by Arlleex

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 minutes ago, Arlleex said:

Указанные компоненты можно заменить на примерно похожие, которые дешевле и доставабельнее.

Такая схема позволяет мне измерять ток до 20А с точностью примерно 0.1А. Очевидный минус самого датчика - при протекании через него тока он греется и существенно смещается уровень "нуля" (2.5В). Да и рядом расположенные железки, способные рассеивать/собирать различные электромагнитные поля злокачественно влияют на показания.

 

Так давайте посмотрим на результат замены. Пока же мы видим, мягко говоря, посредственный результат за большие деньги.

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 минут назад, Herz сказал:

Так давайте посмотрим на результат замены. Пока же мы видим, мягко говоря, посредственный результат за большие деньги.

Ну, например, исключить внешний АЦП. Мне пришлось использовать внешний АЦП из-за банальной нехватки ног процессора.

ОУ можно заменить на AD8091: https://static.chipdip.ru/lib/150/DOC000150004.pdf

Цена ему в районе 100 рублей.

МК с 12-битным АЦП, например, STM8L051: https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm8l051f3.pdf

Цена ему в районе 70 рублей.

Итого цена решения в районе 200 рублей, не считая сам датчик.

Если уж углубиться, можно найти еще более дешевые и практичные решения.

P.S. Я не схемотехник. Я программист. Но порой приходится макетировать самому какие-то решения, спросить не у кого (коллеги по цеху только программисты). Поэтому и стало интересно, почему такое решение видится "посредственным" в плане результативности? Что является не верным? Цена, схемотехника, неправильный подбор номиналов, метод оцифровки... Просто интересно. А еще более интереснее вопрос, как это должно выглядеть правильно - по схемотехнике в первую очередь.

Share this post


Link to post
Share on other sites
21 minutes ago, Arlleex said:

ACS712, тоже средняя точка 2.5В.

Не 2,5 В, а половина напряжения питания. Это сделано для того, чтобы ноль шкалы не зависел от напряжения питания.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this