Arlleex 178 23 января, 2018 Опубликовано 23 января, 2018 · Жалоба Добрый вечер! Однажды при обсуждении темы измерения параметров сетевого напряжения промелькнула мысль использовать гальванически развязанную схему. Итак, есть вход 220В переменного напряжения, и я хочу оцифровывать это напряжение для дальнейшего спектрального состава (а попутно мерить RMS). Накидал вот такую схемку: На правой стороне - плата с микроконтроллером. Ее питает обычный AC/DC-преобразователь от Meanwell. От этого же источника питается гальванически развязанный DC/DC для формирования напряжения, питающего АЦП (возможно, и другие аналоговые компоненты вместо резисторов). Казалось бы, я все заизолировал. Но я что-то сделал не так. Вот по-любому :laughing: Где те изъяны, подскажите? Я не могу понять, возможно, элементарных вещей - в каких случаях подключение фазы и нуля имеет значение, а в каких - нет (и имеет ли в моем случае)? Как будет чувствовать себя АЦП, ведь он будет "на одном проводе" с сетевым напряжением (каков будет результат оцифровки сигнала при таком подключении по сравнению со схемой, когда на АЦП подается напряжение с понижающего трансформатора?). Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Alex11 5 23 января, 2018 Опубликовано 23 января, 2018 · Жалоба Посмотрите лучше на ADE7912, 7913 - там все в одной посуде. Если Вам не нужна бешеная точность, то толучится дешевле. В Вашей схеме идеологически все нормально, но аналог нужно будет делать по-другому. На четырех резисторах, скорее всего не заработает. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sgs 0 23 января, 2018 Опубликовано 23 января, 2018 (изменено) · Жалоба Однажды при обсуждении темы измерения параметров сетевого напряжения промелькнула мысль использовать гальванически развязанную схему. Итак, есть вход 220В переменного напряжения, и я хочу оцифровывать это напряжение для дальнейшего спектрального состава (а попутно мерить RMS). Как будет чувствовать себя АЦП, ведь он будет "на одном проводе" с сетевым напряжением (каков будет результат оцифровки сигнала при таком подключении по сравнению со схемой, когда на АЦП подается напряжение с понижающего трансформатора?). Логично сделать измерительную схему по типу электросчетчика (см. Analog Device) с питанием от сети и опторазвязкой интерфейса измерителя. Кстати, так сделаны 3-фазные отечественные счетчики серии "Нева" - там на каждой фазе стоит по измерительной микросхеме со своим фазовым блоком питания (конденсаторный гаситель и стабилитрон), а три выхода идут через опторазвязки к обрабатывающему процессору. Если измерять только напряжение, то достаточно одного делителя фаза-ноль, такого, чтобы попасть в допустимый диапазон измеряемого микросхемой напряжения. При этом один из сетевых проводов становится "землей" для этой микросхемы. А в качестве измерителя можно использовать как специализированные микросхемы, так и обычный контроллер с АЦП. Изменено 23 января, 2018 пользователем sgs Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Arlleex 178 23 января, 2018 Опубликовано 23 января, 2018 · Жалоба Логично сделать измерительную схему по типу электросчетчика (см. Analog Device) с питанием от сети и опторазвязкой интерфейса измерителя. Кстати, так сделаны 3-фазные отечественные счетчики серии "Нева" - там на каждой фазе стоит по измерительной микросхеме со своим фазовым блоком питания (конденсаторный гаситель и стабилитрон), а три выхода идут через опторазвязки к обрабатывающему процессору. Если измерять только напряжение, то достаточно одного делителя фаза-ноль, такого, чтобы попасть в допустимый диапазон измеряемого микросхемой напряжения. При этом один из сетевых проводов становится "землей" для этой микросхемы. А в качестве измерителя можно использовать как специализированные микросхемы, так и обычный контроллер с АЦП. Второй делитель сделан для смещения уровня входного напряжения из отрицательной области в положительную. Остался тогда по сути один вопрос Как будет чувствовать себя АЦП, ведь он будет "на одном проводе" с сетевым напряжением (каков будет результат оцифровки сигнала при таком подключении по сравнению со схемой, когда на АЦП подается напряжение с понижающего трансформатора?). Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
@Ark 3 23 января, 2018 Опубликовано 23 января, 2018 · Жалоба Добрый вечер! ... Казалось бы, я все заизолировал. Но я что-то сделал не так. Вот по-любому :laughing: Где те изъяны, подскажите? Я не могу понять, возможно, элементарных вещей - в каких случаях подключение фазы и нуля имеет значение, а в каких - нет (и имеет ли в моем случае)? Как будет чувствовать себя АЦП, ведь он будет "на одном проводе" с сетевым напряжением (каков будет результат оцифровки сигнала при таком подключении по сравнению со схемой, когда на АЦП подается напряжение с понижающего трансформатора?). Если Вам нужно готовое, дешевое в производстве, решение - обращайтесь (пишите в личку). Схему здесь выкладывать не буду. Даже не просите. Качество - гарантирую. Отвечу только на письмо с проектом Технического Задания в приложении и Вашей оценкой стоимости данной разработки. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sgs 0 24 января, 2018 Опубликовано 24 января, 2018 · Жалоба Второй делитель сделан для смещения уровня входного напряжения из отрицательной области в положительную. Большинство специализированных микросхем от AD работают в диапазоне +/- 0.5 Vac и не требуют дополнительного смещения. Если нужно смещение - можно использовать китайское решение для счетчиков с трансформаторным входом. Обратите внимание, что в основном применяется дифференциальный вход АЦП. Это связано с довольно высокими синфазными наводками от сети. Что касается трансформаторного входа - это вопрос частотной полосы сигнала. Любой трансформатор искажает высокие частоты. Если это не принципиально, трансформатор напряжения - нормальное решение. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Arlleex 178 24 января, 2018 Опубликовано 24 января, 2018 (изменено) · Жалоба Посмотрите лучше на ADE7912, 7913 - там все в одной посуде. Если Вам не нужна бешеная точность, то толучится дешевле. В Вашей схеме идеологически все нормально, но аналог нужно будет делать по-другому. На четырех резисторах, скорее всего не заработает. Спасибо, действительно интересное решение. Нужно посидеть полистать характеристики. Что касается трансформаторного входа - это вопрос частотной полосы сигнала. Любой трансформатор искажает высокие частоты. Если это не принципиально, трансформатор напряжения - нормальное решение. С трансформатором было бы очень здорово, если бы производители трансформаторов писали в технических описаниях эту самую полосу частот и линейность характеристик в этой полосе... Ведь моя задача - оцифровать показания для дальнейшего проведения фурье-анализа в полосе от 0 до 16...20кГц. Именно из-за линейности и равномерной частотной характеристики была идея сделать делитель напряжения на обычных резисторах. Но трансформаторный вход кажется более правильным и более экономичным, но какие трансформаторы рассматривать - НЧ понижающие сетевые или согласующие? В одном устройстве ставил вообще импульсный в режиме трансформатора тока, по которому считал входное напряжение, но там большая точность и, тем более, частотный анализ не требовались. Изменено 24 января, 2018 пользователем Arlleex Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
halfdoom 0 24 января, 2018 Опубликовано 24 января, 2018 · Жалоба От этого же источника питается гальванически развязанный DC/DC для формирования напряжения, питающего АЦП (возможно, и другие аналоговые компоненты вместо резисторов). Очень внимательно смотрите на изоляцию DC/DC. В мелких преобразователях обычно зазоры весьма малы и не ответствуют требованиям для объектов связанных с первичной сетью. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sgs 0 24 января, 2018 Опубликовано 24 января, 2018 · Жалоба С трансформатором было бы очень здорово, если бы производители трансформаторов писали в технических описаниях эту самую полосу частот и линейность характеристик в этой полосе... Боюсь, что с широкополосным трансформатором будут проблемы. Обычно трансформаторная схема применяется, когда интересна только основная частота сети. Как вариант - http://www.eltranstech.ru/products/malogab...ry-napryajeniya Обратите внимание на фазовые погрешности измерений (Рис.3). Лучше уж делать оцифровку на высокой стороне, а обработку - после развязки. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Arlleex 178 24 января, 2018 Опубликовано 24 января, 2018 (изменено) · Жалоба Очень внимательно смотрите на изоляцию DC/DC. В мелких преобразователях обычно зазоры весьма малы и не ответствуют требованиям для объектов связанных с первичной сетью. Боюсь, что с широкополосным трансформатором будут проблемы. Обычно трансформаторная схема применяется, когда интересна только основная частота сети. Как вариант - http://www.eltranstech.ru/products/malogab...ry-napryajeniya Обратите внимание на фазовые погрешности измерений (Рис.3). Лучше уж делать оцифровку на высокой стороне, а обработку - после развязки. Именно поэтому, обобщая, я склоняюсь к варианту, предложенному Alex11. ADE7912 как раз оцифровывает на силовой стороне, а передает на МК уже развязанные сигналы. Но это для измерения напряжения. P.S. Кстати тоже видел эту контору, даже написал туда - тоже пообсуждали возможность изготовления такого трансформатора. А ток все-таки буду измерять не этой микросхемой, а отдельными датчиками тока ACS770: Они на эффекте Холла и автоматически развязаны с силовой линией. Только интересно (а проверить пока не на чем) - как будет влиять наличие металлических поверхностей (типа корпуса прибора), расположенных около таких датчиков, на показания? Изменено 24 января, 2018 пользователем Arlleex Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Myron 0 24 января, 2018 Опубликовано 24 января, 2018 · Жалоба Только интересно (а проверить пока не на чем) - как будет влиять наличие металлических поверхностей (типа корпуса прибора), расположенных около таких датчиков, на показания?...и другие изменения внешних полей. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sgs 0 24 января, 2018 Опубликовано 24 января, 2018 · Жалоба ADE7912 как раз оцифровывает на силовой стороне, а передает на МК уже развязанные сигналы. Но это для измерения напряжения. А ток все-таки буду измерять не этой микросхемой, а отдельными датчиками тока ACS770: А это зачем? Если применять ADE7912, то сразу получается и ток (с шунта) и напряжение (с делителя) в одном флаконе. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Arlleex 178 24 января, 2018 Опубликовано 24 января, 2018 · Жалоба ...и другие изменения внешних полей. Вот именно... Поможет ли в этом случае применение клетки Фарадея (металлического пермаллоевого экрана, соединенного с общим проводом прибора)? А это зачем? Если применять ADE7912, то сразу получается и ток (с шунта) и напряжение (с делителя) в одном флаконе. У меня токи до 50А, боюсь с шунтом будут большие тепловые потери :( Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sgs 0 25 января, 2018 Опубликовано 25 января, 2018 · Жалоба У меня токи до 50А, боюсь с шунтом будут большие тепловые потери :( Обычно на шунте падает 20-50 mVac... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
stells 12 25 января, 2018 Опубликовано 25 января, 2018 · Жалоба У меня токи до 50А, боюсь с шунтом будут большие тепловые потери :( а что это за шунт такой 350мкОм, кто знает, где на него посмотреть?: AN559_R.pdf Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться