[Nikkolaj 0]

Добрый день.

Мне надо измерять переменное напряжение 380В, 50Гц, измерять с гальванической изоляцией.

Трансформатор напряжения на 380В получается слишком большим по габаритам,

поэтому хочу измерять с помощью трансформатора тока, его можно намотать на гораздо меньшем торе.

Напряжение 380В с помощью резистора, например 380кОм, преобразую в первичный ток трансформатора.

Для обеспечения нулевой нагрузки, вторичную обмотку трансформатора тока надо подключить ко входу ОУ.

Как подключить сюда двухполярный ОУ я понимаю, но использовать надо однополярный ОУ с одним питанием +5В.

 

Подскажите пожалуйста, как ко вторичной обмотке трансформатора тока подключить однополярный ОУ,

так чтобы на выходе ОУ было напряжение пропорциональное входному 380В, со смещением, например 2В.

[bav 0]

Напряжение 380В с помощью резистора, например 380кОм, преобразую в первичный ток трансформатора.

сразу смотрите какой тип резистора используете - обычные по 10 копеек имеют нелинейность при напряжении (амплитуде) более 200 Вольт.

так чтобы на выходе ОУ было напряжение пропорциональное входному 380В, со смещением, например 2В.

ну... неужели в гугле не набрать "смещение оу". вот к примеру

 

[novchok 0]

Подскажите пожалуйста, как ко вторичной обмотке трансформатора тока подключить однополярный ОУ,

так чтобы на выходе ОУ было напряжение пропорциональное входному 380В, со смещением, например 2В.

Рассматривайте однополярный ОУ как двуполярный у которого подключены только - и + питания. А "земли" нет.

Ее можно создать обычным делителем на резисторах, номиналы резисторов можно подобрать так, чтобы получить любое смещение

от 0 до 5V. Ну и все, ставите два резистора, средняя точка это новая сигнальная земля, реальная земля это - питания, а + это плюс питания.

И подключайте как двуполярный. В ссылке из поста выше это показано на рис. 9.

[Herz 5]

По-моему, с такими познаниями в электротехнике и электронике приближаться к 380В рановато...

 

[Nikkolaj 0]

сразу смотрите какой тип резистора используете - обычные по 10 копеек имеют нелинейность при напряжении (амплитуде) более 200 Вольт.

Да, конечно резистор должен быть линейным во всём диапазоне напряжения (амплитуде) + запас,

т.е. примерно до 650В.

 

Как сделать смещение для одполярного ОУ я разобрался, спасибо.

 

Получается, что я знаю только три варианта построения входного устройства

для измерения переменного напряжения 380В с гальванической изоляцией.

И у каждого из них есть свои преимущества и недостатки.

1. Трансформатор напряжения.

Преимущество - простота и легкость получения выходного напряжения нужной величины.

Недостаток - Большие габариты трансформатора и, соответственно, его стоимость.

 

2. Входное напряжение с помощью высокоомного резистора преобразовать в ток.

Затем трансформатор тока с небольшим резистором в нагрузке,

и ОУ для усиления напряжения на резисторе до нужной величины.

Недостаток - получается малое падение напряжения на выходном резисторе.

При входном напряжении 380В, на выходном резисторе получится не более 10мВ.

К недостатку можно отнести и дополнительный резистор в нагрузке трансформатора тока.

 

3. Входное напряжение с помощью высокоомного резистора преобразовать в ток.

Затем трансформатор тока с ОУ в нагрузке.

Преимущество - почти нулевая нагрузка трансформатора тока,

и лёгкость получения выходного напряжения нужной величины.

Недостаток - большой дрейф нуля на выходе ОУ.

Практически, на макете, при таком подключении я видел большой дрейф нуля на выходе ОУ.

Видел его и при двухполярном ОУ.

Единственное решение, которое я нашёл для устранения этого дрейфа -

добавить во вторичную цепь трансформатора тока электролит достаточно большой ёмкости.

Это помогло.

Возможно есть и другие решения, для устранения этого дрейфа нуля, подскажите пожалуйста.

Скажу сразу.

Не уверен, что я правильно понимаю причину появления этого дрейфа нуля,

поэтому я выскажу свои предположения, а Вы уж не серчайте пожалуйста, а поправьте если что не так.

На мой взгляд, при таком включении, коэффициент услиения ОУ по постоянному напряжению

получается очень большим, отсюда и дрейф.

 

Возможно, Вы знаете и другие варианты построения входных цепей

для измерения переменного напряжения большой величины с гальванической изоляцией,

Посоветуйте пожалуйста.

[Kompot 0]

Возможно, Вы знаете и другие варианты построения входных цепей

для измерения переменного напряжения большой величины с гальванической изоляцией,

Посоветуйте пожалуйста.

 

Сделайте измеритель, гальванически связанный с сетью и от нее же и питаемый (с балластным конденсатором).

А уж результат измерения передавайте по гальванически развязанному каналу: радио, ИК, оптроны, маленький звуковой трансформатор (как в модемах) и тд. Хоть в аналоговом, хоть в цифровом виде.

Лично я бы передавал цифровой код через сверхяркий светодиод с узкой диаграммой направленности. И ловил фототранзистором на расстоянии сантиметров этак 15. Чтобы совсем безопасно.

 

 

 

[novchok 0]

Я бы пошел "от противного". Во первых разобрал бы мультиметр или поискал схемы в интернете, на предмет измерения высокого переменного напряжения.

Вас точность мультиметра должна устраивать в принципе.

Остается вопрос гальванической развязки. Для чего делаем следующее. Схема состоит из двух частей, измерительной, которая напрямую контачит с сетью 380V

и цифровой, которая развязана. Между ними стоит оптопара, которая передает данные об измеренном напряжении.

 

[Nikkolaj 0]

Хорошо, давайте засчитаем такой вариант как четвёртый.

4. Понижаем напряжение с помощью резистивного делителя, измеряем без гальванической изоляции,

а результат измерения передаём по последовательному порту с гальванической изоляцией.

Питание либо от шины, либо от изолированного DC\DC.

 

Такой вариант тоже имеет право на жизнь.

Правда его можно применить, если надо измерить одно трёхфазное напряжение, или два смежных.

Если надо измерять все три трёхфазных напряжения, то его применение врядли будет оправдано.

[АндрейЦ 0]

Правда его можно применить, если надо измерить одно трёхфазное напряжение, или два смежных.

Если надо измерять все три трёхфазных напряжения, то его применение врядли будет оправдано.

 

Почему 2 фазы можно, а 3 уже нет?

 

[dkg10 0]

Хорошо, давайте засчитаем такой вариант как четвёртый.

4. Понижаем напряжение с помощью резистивного делителя, измеряем без гальванической изоляции,

а результат измерения передаём по последовательному порту с гальванической изоляцией.

Питание либо от шины, либо от изолированного DC\DC.

 

Такой вариант тоже имеет право на жизнь.

Правда его можно применить, если надо измерить одно трёхфазное напряжение, или два смежных.

Если надо измерять все три трёхфазных напряжения, то его применение врядли будет оправдано.

Правильно - соединяем делители в звезду и измеряем относительно нейтрали по каждой фазе, а фазовый сдвиг, как правило , остается в трехфазной сети неизменен

[Microwatt 2]

Насколько точно нужно измерять напряжение? Амплитудное или эффективное?

Только не нужно сюда 12-разрядные АЦП путать. 2-3% достаточно?

[Plain 195]

Из ТЗ, и по прошествии уже практически страницы форума, так и не ясно, кто же это всё измеряет, но если это всё-таки микроконтроллер, то достаточно просто и дёшево можно измерять его защёлкой таймера (capture) по сигналам двухстадийного интегратора — например, при минусе на входе интегрировать вход, при плюсе опорное, а информацию (начало и конец второго периода) передавать короткими импульсами, подаваемыми на оптрон.

[novchok 0]

Правда его можно применить, если надо измерить одно трёхфазное напряжение, или два смежных.

Если надо измерять все три трёхфазных напряжения, то его применение врядли будет оправдано.

Можно и это решить "в лоб" поставить три DCDC изолированных после одного ACDC изолированного.

Получаем малогабаритную схему с полной двойной изоляцией каждого канала. Тут уже можно

не просто измерять напряжение, а снять параметры качества электроэнергии :)

Изменено 4 января, 2013 пользователем novchok

[Nikkolaj 0]

Microwatt Дата Вчера, 19:22

 

Насколько точно нужно измерять напряжение? Амплитудное или эффективное?

Только не нужно сюда 12-разрядные АЦП путать. 2-3% достаточно?

 

Для этой задачи точности 2-3% достаточно.

Для измерения подойдёт как эффективное, так и среднегеометрическое значение.

 

 

 

 

 

Plain Дата Вчера, 21:26

 

Из ТЗ, и по прошествии уже практически страницы форума, так и не ясно, кто же это всё измеряет, но если это всё-таки микроконтроллер, то достаточно просто и дёшево можно измерять его защёлкой таймера (capture) по сигналам двухстадийного интегратора — например, при минусе на входе интегрировать вход, при плюсе опорное, а информацию (начало и конец второго периода) передавать короткими импульсами, подаваемыми на оптрон.

 

 

Конечно есть микроконтроллер, ATmega.

Извините, не совсем понял идею с применением интегратора.

Если импульсы от интегратора подаём через оптопару,

значит интегратор не будет гальванически изолирован от входного напряжения?

[bav 0]

попробуйте поискать "аналоговая гальваническая развязка"

вот не плохая статья

 

а вообще, нужна ли в Вашем случае гальваническая развязка??? опишите подробней, что в итоге должно получиться?