Jump to content

    

Помощь начинающему с измерителем напряжения ~220V.

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?

post-87617-1437215807_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

А зачем после трансформатора нужен делитель?

Отмотайте вторичку, чтобы непосредственно, без делителя, давала столько, сколько надо.

Со средней точкой, если необходимо.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

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?

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 розеток ... измерять напряжение и ток который потребляет каждая розетка ... с помощью сигма-дельта АЦП

Всё, намерянное с таким быстродействием, будет враньём.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добрый вечер.

 

Во-первых, спасибо всем за объективную критику.

 

А зачем после трансформатора нужен делитель?

Отмотайте вторичку, чтобы непосредственно, без делителя, давала столько, сколько надо.

Со средней точкой, если необходимо.

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

 

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.

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

Edited by Dimka78

Share this post


Link to post
Share on other sites
Совершенно верно. Именно для этого и затевается.

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

Share this post


Link to post
Share on other sites
Т.е. чтобы просто выкинуть деньги на ветер, потому что для измерения мощности требуется производить порядка 100000 измерений в секунду.

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 :biggrin:

 

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

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.

Edited by Dimka78

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites
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).

Share this post


Link to post
Share on other sites
для измерения мощности требуется производить порядка 100000 измерений в секунду

Дело в том, что устройство составное и количество розеток

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Трансформатор любезно предоставлен заказчиком (был произведен Myrra и закуплена большая партия), поэтому работаем с тем, что есть.
Тогда поставить по собственному делителю на каждый АЦП.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

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

 

Тогда поставить по собственному делителю на каждый АЦП.

Спасибо, так и сделал.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this