[Tarbal 4]

Нет. Ток будет RMS даже если негде выделяться теплу. Будь то сверхпроводник или 90 градусов сдвиг по фазе с напряжением.

Измерение тока не обязывает нас выделять тепло. Оно просто говорит, что точно такой же ток с активной нагрузкой выделит тепло согласно закону Джоуля Ленца.

 

[Гость TSerg]

Действующие, средние, медианные или еще какие значения сигнала - это интегральные или близкие к ним оценки сигнала и его трансформаций, исходя из заданного критерия оценки.

Обсуждать, что правильнее - бессмысленно, если эти критерии не озвучены.

[EUrry 3]

Нет. Ток будет RMS даже если негде выделяться теплу. Будь то сверхпроводник или 90 градусов сдвиг по фазе с напряжением.

Измерение тока не обязывает нас выделять тепло. Оно просто говорит, что точно такой же ток с активной нагрузкой выделит тепло согласно закону Джоуля Ленца.

И точно такое же тепла выделится при подведении напряжения, которое создаст ток в соответствии с коэффициентом!!! О чём спор? По-моему, я достаточно полно выразил мысль. Пусть кто-нибудь дополнит, если что-то упустил.

[Arlleex 180]

Да простят меня модераторы за подъем темы с глубин днищанских, там где раки зимуют. Но я тему отыскал подходящую - значит молодец :biggrin:

В общем почитал я все предыдущие 5 страниц, но слабо понял, что мне из написанного надо взять в голову. Итак, по порядку.

Я делаю прибор, который включает/выключает нагрузки (слабоиндуктивные и резистивные) по однофазному напряжению 220В, 50Гц, а также нагрузку от трехфазной сети 200В, 400Гц. Для всех нагрузок, индивидуально, последовательно с коммутатором включены датчики тока на эффекте Холла. Выход каждого датчика идет на драйвер АЦП (на ОУ) 1:1, а с него на вход АЦП через RC-цепочку (НЧ фильтр). Напряжения меряются через согласующие трансформаторы в режиме ТТ.

Вот напряжение в розетке 220В я меряю хорошо, потому что там синус. Напряжения на каждой фазе трехфазного генератора тоже хорошо - 115В относительно нулевого провода. Период семплирования 6кГц, это значит, что я захватываю 120 отсчетов на период для сигналов токов/напряжений на линиях 220В, и 15 отсчетов - для сигналов (115В). Измеряю методом подсчета RMS - по мере получения семпла возвожу его в квадрат, суммирую так квадраты всех выборок и делю на количество семплов в периоде, затем извлекаю из всего этого дела корень. Опять же, напряжения считаются правильно - стоят на месте как вкопанные (ну плюс/минус вольт-два будет). А вот токи... По нагрузкам 220В еще более-менее стабильно и правдиво выглядят цифры (хотя надо бы тоже замерять мультиметром), а вот с датчиков тока, стоящих в разрыве каждой фазы трехфазной нагрузки - полный пердимонокль. Скачет туда-сюда. Меряю мультиметром - стоит более-менее на месте ток (показывает 0.7А). Мои же измерения прыгают от 1 до 2 ампер. В общем смотрю что не так. Снял осциллограммы питания трехфазного.

 

 

Желтый - фаза A, зеленый - фаза B, синий - фаза C.

Еще на показометрах моих я видел, что потребление по фазе B ниже остальных. Смотрим осциллограмму - действительно, за период (между маркерами на осциллограмме) три желтых, три синих и только два зеленых скачка (извиняюсь за простой речевой оборот). Как так? Это нормально?

Подключил мультиметр - по фазам A и C потребление в 2 раза ровно больше, чем по фазе B. И не скачут показания (почти).

 

Собственно, вопрос. Что я меряю? Я меряю RMS? TrueRMS?

Что меряет мультиметр (не дешман китайский, Fluke 17B+), раз наши с ним показания вообще не близки?

Датчик мой со средней точкой 2.5В, поэтому я код АЦП, соответствующих 2.5В, отнимаю от отсчета АЦП и уже эту величину (положительную или отрицательную) преобразую в представление реальной величины тока.

Возможно придется увеличивать частоту дискретизации, поскольку, как видно из осциллограммы, потребление по фазе ни разу не рассредоточено по всему периоду. Оно скачет внутри периода. Что я тут намеряю тогда своим алгоритмом? Что нужно для того, чтобы устройство показывало то, что показывает мультиметр? Тут прозвучала мысль, что мультиметр в режиме AC измеряет ток, как будто он синусоидальный. А как тогда быть, если я понятия не имею, какой формы ток течет в цепи? Мне кажется (возможно, лишь кажется), что я сейчас измеряю правильно - считаю RMS по всему периоду. Форма не важна, я так понимаю, при измерении RMS тока.

P.S. Существенного времени на глубокую теорию у меня, к сожалению, нет. А вот на поверхностную есть - только вот Интернет дает такую инфу, как будто уже для спецов написанную :smile3046:

[Tarbal 4]

Какие-то странные у вас три фазы синяя и зеленая одно и то же, а желтая им в противофазе. Вы считаете среднее за период, а мультиметр среднее за много периодов.

[Arlleex 180]

Какие-то странные у вас три фазы синяя и зеленая одно и то же, а желтая им в противофазе.

Ну раз это графики токов, то скорее всего это втекающие и вытекающие токи на фазах.

Кстати нулевой провод также идет с генератора на нагрузку, но я его напрямую с разъема на разъем сделал без всяких датчиков тока. Относительно него только фазное напряжение меряю. Ток через нейтраль не меряется.

P.S. Самое ужасное, то что я даже не знаю, как включена нагрузка в источнике питания - звездой или треугольником. С генератора идет нейтраль, да вот только используется ли она в источнике питания той коробки, которую нужно коммутировать - узнать вряд ли получится. Для включения нагрузки я просто коммутирую три фазы одновременно твердотельным реле.

 

Вы считаете среднее за период, а мультиметр среднее за много периодов.

Я считаю RMS за период получается. Да для многих периодов я тоже считал - показания меньше прыгать стали, но само значение насчитанное - не такое же как на мультиметре. Датчики тока откалиброваны и оцифровка идет правильно. Но что оно там считает по этому графику токов и какие цифры я получаю - загадка.

Изменено 20 июля, 2018 пользователем Arlleex

[Herz 5]

15 - 20 отсчётов за период, да при такой форме тока, это слишком мало для оценки RMS.

[Arlleex 180]

15 - 20 отсчётов за период, да при такой форме тока, это слишком мало для оценки RMS.

Сейчас да, частота дискретизации 6кГц, получается на 1 период 400Гц-ового сигнала приходится 15 выборок.

Сегодня копил 8 периодов, т.е. 120 выборок, и считал RMS по 120 выборкам - скачки заметно уменьшились, но они есть. Интересно покопить побольше, раз в 10 еще. Будут ли снова скакать или нет... Ведь по сути график периодичный, а значит за большой период накопления и усреднения должен выйти стабильный расчетный ток. Надо пробовать.

[Plain 213]

Датчики тока откалиброваны

С этого места поподробнее.

[Arlleex 180]

С этого места поподробнее.

Датчики ACS712. Каждый датчик индивидуально обмерялся - осциллографом смотрел уровень смещения выходного напряжения, соответствующее 0А. Затем смотрел на показания АЦП этого уровня. Некоторое усредненное значение сохранял как подстроечный параметр в EEPROM.

На токе в 500мА оценивалась чувствительность датчика - она действительно в районе 66мВ/А (с пересчетом через делители напряжения в цепях АЦП). Собственно, линейность только не оценивал, но доверился даташиту. Итого при включении питания я знаю уровень смещения и реальную чувствительность датчика (она в EEPROM для каждого датчика пишется). Под этим я и имел ввиду "датчик откалиброван".

[Herz 5]

Сейчас да, частота дискретизации 6кГц, получается на 1 период 400Гц-ового сигнала приходится 15 выборок.

Сегодня копил 8 периодов, т.е. 120 выборок, и считал RMS по 120 выборкам - скачки заметно уменьшились, но они есть. Интересно покопить побольше, раз в 10 еще. Будут ли снова скакать или нет... Ведь по сути график периодичный, а значит за большой период накопления и усреднения должен выйти стабильный расчетный ток. Надо пробовать.

Нет, так толку не будет. Собственно на сам импульс тока у Вас приходится пару выборок. В случайном, в принципе, порядке. Накопление измерений за много периодов сети даст Вам более устойчивое значение, но по-прежнему далёкое от правды. Нужно достоверно оцифровать сами импульсы, а тут без увеличения частоты семплирования, имхо, не обойтись. Или менять принцип измерения. Например, интегрировать до оцифровки.

[Plain 213]

Под этим я и имел ввиду "датчик откалиброван".

А почему на осциллограмме никакого нуля не видно?

[k155la3 27]

Аппнот Texas instruments E-Meter 1-phase,

используется SD ADC 24 bit. Пусть это будет и не 24 бита, но должен быть SD. Частота выборок у них 4096 Hz.

 

 

 

[wim 6]

Пусть это будет и не 24 бита, но должен быть SD.

В данном случае 24- и даже 16-битный SD никаким боком не нужен. Потому что встроенная в датчик Холла схема компенсации магнитного поля Земли сожрет несколько младших разрядов. Для точных измерений нужно использовать резистивный шунт или ТТ.

 

[Arlleex 180]

15 - 20 отсчётов за период, да при такой форме тока, это слишком мало для оценки RMS.

Сейчас частота 6кГц. Это 15 выборок на период. Мало. А какой величины достаточно будет? В пять раз больше? В десять? Я так понимаю что это еще и от требуемой точности зависеть будет.

 

А почему на осциллограмме никакого нуля не видно?

Он смещен вверх и отмасштабирован - у датчика выход потенциальный с уровнем 2.5В на 0А тока.

 

В данном случае 24- и даже 16-битный SD никаким боком не нужен. Потому что встроенная в датчик Холла схема компенсации магнитного поля Земли сожрет несколько младших разрядов. Для точных измерений нужно использовать резистивный шунт или ТТ.

Не скажу, что мне нужные прецизионные измерения - точности +-50мА будет достаточно.

АЦП у меня 12бит, SAR. Все дело упирается в оптимальную частоту дискретизации, и я бы не сказал, что там нет обозримого потолка вверх. Просто хотелось бы знать, какая частота действительно будет оптимальной.