[AlexandrY 3]

3 hours ago, vpd said:

. Для этого решено сузить полосу сигнала до 50+-10Гц 

И на каком основании вы решили так сильно сузить полосу? 
Осциллографом когда нибудь смотрели сигнал в сети? 

Самое смешное в этом деле, что если вы поднимете частоту сэмплирования даже в 100 раз ошибка останется такой же. 

 

[vpd 0]

59 minutes ago, AlexandrY said:

Это вам случайно повезло именно в тех конкретных измерениях, так частоты легли  у осциллятора микроконтроллера.  
Никакие фильтры здесь не помогут пока не привяжетесь к переходам через ноль

Это вообще было в теоретической модели. Мы сравнивали поведение алгоритма обработки до и после переделывания фильтров. Амплитуда сигнала, выдаваемая алгоритмом, перестала зависеть от отклонений частоты сигнала вблизи 50Гц. И вообще стала очень точно равна исходной амплитуде синтезированной синусоиды.

53 minutes ago, AlexandrY said:

Осциллографом когда нибудь смотрели сигнал в сети?

Прямо в сети нет, у наших осциллографов входы до 200В. Смотрели на делителе. Вначале вообще не хотели ноль МК с нейтралью объединять, но импульсный ИВП МК слишком сильно фонил во всем спектре, так что пришлось ему выходной ноль с нейтралью объединить. После этого меряет фазы довольно точно. Но вообще должен сказать, что у современных цифровых осциллографов довольно странные эффекты есть из-за их блоков питания. Например, если крокодилом щупа взяться за нейтраль, то вышибает УЗО, хотя вольтметр дает там разницу напряжений порядка 0.09В. Какие-то особенности заземления нуля осциллографа в его блоке питания... 

В общем, полосу решили сократить до того, что положено по требованиям ГОСТ быть в сети (230 В ±10 % при частоте 50 ±0,2 Гц). У нас в общем-то прибор не должен заниматься анализом всего спектра фаз сети.

[thermit 1]

15 минут назад, vpd сказал:

Это вообще было в теоретической модели. Мы сравнивали поведение алгоритма обработки до и после переделывания фильтров. Амплитуда сигнала, выдаваемая алгоритмом, перестала зависеть от отклонений частоты сигнала вблизи 50Гц. И вообще стала очень точно равна исходной амплитуде синтезированной синусоиды.

Прямо в сети нет, у наших осциллографов входы до 200В. Смотрели на делителе. Вначале вообще не хотели ноль МК с нейтралью объединять, но импульсный ИВП МК слишком сильно фонил во всем спектре, так что пришлось ему выходной ноль с нейтралью объединить. После этого меряет фазы довольно точно. Но вообще должен сказать, что у современных цифровых осциллографов довольно странные эффекты есть из-за их блоков питания. Например, если крокодилом щупа взяться за нейтраль, то вышибает УЗО, хотя вольтметр дает там разницу напряжений порядка 0.09В. Какие-то особенности заземления нуля осциллографа в его блоке питания... 

В общем, полосу решили сократить до того, что положено по требованиям ГОСТ быть в сети (230 В ±10 % при частоте 50 ±0,2 Гц). У нас в общем-то прибор не должен заниматься анализом всего спектра фаз сети.

Вы все правильно сделали. И про сетевую частоту соображения правильные.  Узо наверное 10ма. 30ма вышибать не должно.

[AlexandrY 3]

Теряюсь в догадках зачем такое "действующее напряжение" требуется измерять, оно ж не совпадёт с показаниями true RMS мультиметров. 
Чем такие измерения калибровать? 
В сети не синус и как минимум я бы измерял до 5-й гармоники.

 

[AlexandrY 3]

30 minutes ago, vpd said:

Мы сравнивали поведение алгоритма обработки до и после переделывания фильтров. Амплитуда сигнала, выдаваемая алгоритмом, перестала зависеть от отклонений частоты сигнала вблизи 50Гц. И вообще стала очень точно равна исходной амплитуде синтезированной синусоиды.

Звучит немного бредово.
В  модели показанной мной чистейший синус.
Ничего фильтровать на входе не требуется, однако ошибка всегда есть и ее невозможно отфильтровать поскольку ее частота непредсказуема из-за непредсказуемости девиаций тактового генератора. 
 

[vpd 0]

24 minutes ago, AlexandrY said:

Ничего фильтровать на входе не требуется, однако ошибка всегда есть и ее невозможно отфильтровать поскольку ее частота непредсказуема из-за непредсказуемости девиаций тактового генератора.

Ошибка исчезает, поскольку при возведении амплитудных значений в квадрат возникают разностная и суммарная частоты, то есть нулевая и удвоенная. Удвоенная может вылезать в другую зону Найквиста и накладывается на нулевую при децимации в RMS окне. Поэтому умные люди посоветовали не делать окно, а просто оставить одну нулевую частоту при помощи ФНЧ, что у нас в итоге успешно и вышло. В принципе, все сделанное можно распространить и на гармоники 50Гц, просто нужно правильно сформировать первый фильтр, который убирает посторонние частоты в спектре, оставляя только полосы для гармоник 50Гц.

У нас в общем-то нет требования сделать идеальный измеритель true RMS. Нужно сделать детектор наличия трехфазного напряжения правильной амплитуды, углов между фазами и порядка их чередования. Правильность амплитуды велено контролировать по основной частоте, прописанной в ГОСТе. 

В общем то даже без всех этих ухищрений у нас всё было более менее в допусках. Просто уж очень странно выглядела цепочка измеренных значений относительно простого вольтметра, подключенного к генератору сигналов.

Изменено 24 октября, 2018 пользователем vpd
Добавление

[FatRobot 0]

любопытный прибор, конечно. время реакции на изменение напряжения исчисляется секундами.

главное, конечно, чтоб заказчиков такое поведение устраивало

[AlexandrY 3]

23 minutes ago, vpd said:

Ошибка исчезает, поскольку при возведении амплитудных значений в квадрат возникают разностная и суммарная частоты, то есть нулевая и удвоенная....

Не понял ни слова.
Склоняюсь, что вы замаскировали систематическую ошибку, загрубив где-то вычисления. В фильтрах это легко делается. 
А поскольку проверить ошибку нечем, так как вы измеряете то, что ни один прибор не измеряет, то и спокойно сможете это выдать за правильную оценку действующего основной частоты. 
Будем теперь знать таких хитрецов.  

[thermit 1]

Только что, AlexandrY сказал:

Не понял ни слова.
Склоняюсь, что вы замаскировали систематическую ошибку, загрубив где-то вычисления. В фильтрах это легко делается. 
А поскольку проверить ошибку нечем, так как вы измеряете то, что ни один прибор не измеряет, то и спокойно сможете это выдать за правильную оценку действующего основной частоты. 
Будем теперь знать таких хитрецов.  

Вам надо все же с теорией ознакомиться. Хотя бы в общих чертах. Без слез ваши сообщения в этом разделе читать невозможно. Уж извините.

[vpd 0]

20 minutes ago, Fat Robot said:

любопытный прибор, конечно. время реакции на изменение напряжения исчисляется секундами.

но главное, конечно, чтоб заказчиков такое поведение устраивало

Ну, не секундами, а вообще-то тупо параметрами фильтров. Грубо говоря, суммарным порядком первого и второго фильтра, умноженным на период частоты дискретизации. У нас первый фильтр получился 47 порядка, второй - 33-го. И в итоге на 200 Гц задержка порядка 0.35-0.4 секунды. Наверное, если очень захотеть, можно построить и более компактные фильтры, я строил в TFilter online, и не уверен, что он дает фильтры минимально возможного порядка. И тогда задержка еще уменьшится.

Задержка при измерении не просто устраивает, а прописана по ТЗ от 0.5 до 3 секунд, что связано с защитой от дребезга напряжения. Мгновенные просадки напряжения при включении нагрузок не должны приводить к выдаче сигналов тревоги. Ну и аналогично всплески при отключении нагрузок. Так что у нас даже еще небольшой запас времени остается на подумать.

[AlexandrY 3]

1 hour ago, vpd said:

 У нас первый фильтр получился 47 порядка, второй - 33-го.

А че не 100-го порядка? 
Боюсь что 4-й знак у вас уже неправильный, даже при вычислениях в double.
Проще было оставить 4-й знак прыгающим и успокоиться. 

 

[vpd 0]

Нам вообще хватило бы точности в 0.5%, ибо для большей точности надо и делитель входной городить из дорогих прецизионных резисторов. А заказчик не хочет дорогой прибор. Поэтому пока ограничились подавлением ненужностей порядка 120дБ. Этого за глаза должно хватить.

[AlexandrY 3]

2 minutes ago, vpd said:

Нам вообще хватило бы точности в 0.5%, ибо для большей точности надо и делитель входной городить из дорогих прецизионных резисторов. А заказчик не хочет дорогой прибор. Поэтому пока ограничились подавлением ненужностей порядка 120дБ. Этого за глаза должно хватить.

Э нет, вы тут утверждали что легко добились стоячей 5-й цифры.
Конечно мы тут теоретизируем. 
О  точности и речи быть не может, вы же измеряете неизвестно что. 

Но вот я вам покажу, что на типе float (в MATLAB - single) вы вряд ли добьетесь стабильной пятой цифры даже на идеальной синусоиде. 

Тут я переделал на бегущий RMS вместо фреймового, пытаясь угадать ход ваших мыслей.  
Фильтр - бегущее среднее, более сложные фильтры вы вряд ли сделаете с пропусканием равным строго единице на типе float.