[Tanya 4]

Написали же 100 мкс импульс?

 

Обоснуйте.. С расчетом, если можно.. ;)

Ошиблась!

А обосновывать Вашу идею - Вам.

[Microwatt 2]

Написали же 100 мкс импульс?

 

Обоснуйте.. С расчетом, если можно.. ;)

А то тут людям нечем заняться, как обосновывать и вычислять сколько чертей может уместиться на кончике иголки.....

Для решения всех мыслимых задач плотнику микрометр ни к чему. Вот и Вы это со своей задачкой поймите.

Все больше уверен, что 1% там избыточная точность, если все-таки разобраться для чего действительно измерение нужно.

[zltigo 1]

Во-первых, автор изначально желал 0,08%, а не 0,008% как Вы тут понаписали.

Во первых Автор изначально желал 10mV это видно по посту в котором от ЯВНО в последствии сказал "Точность должна быть 100mV. Я ошибся". 10mv от 120V это 0,0083(3) %

Звиняйте, округлил до 0.008% Вам разрешаю округлить до 0.01% :)

В-четвертых, я особо не заморачивался с выбором ADC. Просто ткнул

Вот-вот "просто ткнул" :(. Я чего не ткнуть порядок туда/два порядка сюда.... биты там разные берутся ИЗ ЗАГОЛОВКА даташита любые :(. Абстракция :(

Про операционники я ничего не писал.. Не надо!.. Художник, Вы наш.. :)

В том и дело ЧТО НЕ ПИСАЛИ. Не барское это дело думать о каких-то операционниках :(. Не писали, не думали, а они есть :(.

Я аппроксимирую сигнал с ограниченным спектром.. :)

И всю энергию, за пределами спектра посылаете нафиг. Сколько там единиц процентов гармоник в сети? А какую точность в тысячных процента хотел Автор?

Кроме того, скажу Вам по секрету, что при большой частоте дискретизации вклад точек сигнала вблизи нуля будет очень мал..

Намекну Вам, что Вы НИЧЕГО до данного момента НЕ говорили о синхронизации периода измерения с фазой изменяемого сигнала. Опять-же "очень мал" это весьма и весьма расплывычатая характеристика погрешности, особенно когда СУММАРНУЮ погрешность мечтается уложить в тысячные доли процента.

Да ничего я не утверждаю! Остыньте, уже..

Да не кипячусь я совсем. Просто пытаюсь обьяснить, как там Microwatt гворил:

Квалификация инженера определяется часто не тем, что он сразу знает точно как нужно делать, а тем что он сразу знает как точно уж не нужно делать. Чувствует порядок физических величин и стоимость решения.

А то просто глупейшее шапкозакидательство в теме вижу.

 

P.S.

Задачу Автора поста не обсуждаю, поскольку она на данный момент ПРОСТО НЕ СФОРМУЛИРОВАНА. Пока говорю только для тех, кто считает, что изменить RMS с погрешностью в тысячные/сотые доли процента это очень просто (только взять каталог AD, Soundblaster, книжку Тице и Шенка, китайский мультимер, "высоковольтный стабилитрон" .........).

[blackfin 25]

А обосновывать Вашу идею - Вам.

Идея не моя, но если Вы настаиваете, обосную..

 

Вот, вполне рядовой электросчетчик от ADI: ADE7756.

 

А вот картинки из AN578 к нему:

 

Схема с пресловутым резистивным делителем R6-R7-R8:

 

В BOM'е написано, что точность резисторов делителя 1%.

 

Для вычисления RMS используют 12-битный АЦП:

 

 

 

 

При этом получают точность:

 

 

Более современный электросчетчик ADE7763 уже использует «two second-order, 16-bit Σ-Δ ADCs» и дает точность: «Less than 0.1% error in active energy measurement over a dynamic range of 1000 to 1 at 25°C».

 

И это для Энергии = Напряжение*Ток (!), т.е. для суммы погрешностей обоих измерений..

 

Ошибка измерения RMS для напряжения будет, есс-но меньше 0.1% at 25°C..

 

Как-то так....

 

Не барское это дело думать о каких-то операционниках :(.

Я, собсно, и не нанимался на эту работу.. :)

Не писали, не думали, а они есть :(.

Не факт.. ;)

[777777 0]

А что будет с превышающей все разумные пределы (это чьего разума пределы?) точностью, если вблизи экстремума синусоиды, как раз там, где Вы не измеряете, появится пичочек длиною 300 микросекунд... Хочется обратить внимание на то обстоятельство, что вклад от него в интеграл будет особенно противен в этом месте....

Если он появится, то мы его измерим, что и требуется для вычисления среднеквадратичного. Вы наверное хотели сказать, что будет если он будет меньше 300 микросекунд и попадет между сэмплами? Тогда да, если его амплитуда будет больше 6.4 В, то ошибка составит больше 0.1% Но во-первых в условии такого не было, в таком случае надо выяснять условия - длительность возможных пичков и их амплитуду, и выбирать соответствующую частоту оцифровки чтобы удовлетворить требуемой точности.

 

А во-вторых, упоминание о подключении батареи конденсаторов наводит на мысль, что подключать нужно в момент, когда мгновенное напряжение равно напряжению на конденсаторах. Это уже более интересная задача - как бы мы быстро ни оцифровывали, мы не сможем поймать момент когда напряжения равны с точностью 0.1%. Здесь придется в процессе оцифровки еще отслеживать фазу сигнала и предсказывать напряжение в следующий момент. Если текущее напряжение меньше напряжения на конденсаторах, а следующее, предсказанное - больше, то нужно посчитать через сколько микросекунд они сравняются, запустить таймер на это время и по его срабатывании подключить батарею. Это не считая тех сложностей, что напряжение на батарее может оказаться близким к пиковому и тогда и текущее, и следующее окажутся меньше, значит не получится определять момент так примитивно. А если подключение выполняется с помощью реле, то еще учитывать задержку его срабатывания. В общем, работа интересная.

Изменено 26 февраля, 2011 пользователем 777777

[zltigo 1]

А во-вторых, упоминание о подключении батареи конденсаторов наводит на мысль, что подключать нужно в момент, когда мгновенное напряжение равно напряжению на конденсаторах. Это уже более интересная задача - как бы мы быстро ни оцифровывали, мы не сможем поймать момент когда напряжения равны с точностью 0.1%. Здесь придется в процессе оцифровки еще отслеживать фазу сигнала и предсказывать напряжение в следующий момент. Если текущее напряжение меньше напряжения на конденсаторах, а следующее, предсказанное - больше, то нужно посчитать через сколько микросекунд они сравняются, запустить таймер на это время и по его срабатывании подключить батарею. Это не считая тех сложностей, что напряжение на батарее может оказаться близким к пиковому и тогда и текущее, и следующее окажутся меньше, значит не получится определять момент так примитивно. А если подключение выполняется с помощью реле, то еще учитывать задержку его срабатывания. В общем, работа интересная.

В общем, если лично Вы так ставите задачу, то эта задача решается БЕЗ явного измерения. Есть компараторы. Для упреждения по времени (с реле Вы явно... сморозили, то тем не менее возможно потребуется) нужно просто оценивать скорость нарастания входного напряжения. Естественно, проблем со погрешностями, шумами и прочим это не снимает, но зато можно о чем-то думать.

 

 

[Tanya 4]

Если он появится, то мы его измерим, что и требуется для вычисления среднеквадратичного. Вы наверное хотели сказать, что будет если он будет меньше 300 микросекунд и попадет между сэмплами? Тогда да, если его амплитуда будет больше 6.4 В, то ошибка составит больше 0.1% Но во-первых в условии такого не было, в таком случае надо выяснять условия - длительность возможных пичков и их амплитуду, и выбирать соответствующую частоту оцифровки чтобы удовлетворить требуемой точности.

Почти. Обратите внимание, что такую ошибку дает не 5% пичок (как Вы думаете), а 1%. (1 вольт)

Еще подумаем, что будет, если короткий пичок попадет на Ваш сэмпл...

Если пичков нет, а есть чистая синусоида, то тогда нет никаких проблем. И вопрос бы не обсуждался.

Тут же вся проблема в точности измерений. Вот такая аналогия. Если нужно определить вес человека, то с точностью до 10 кг это можно сделать на глаз. А вот взвесить его с погрешностью 1 мг нам не дано.

[777777 0]

Почти. Обратите внимание, что такую ошибку дает не 5% пичок (как Вы думаете), а 1%. (1 вольт)

Пичок в 1 вольт даст ошибку 1/64 вольта, ведь мы берем 64 отсчетов на период. Или 1/64 / 120 = 0.013%

 

Еще подумаем, что будет, если короткий пичок попадет на Ваш сэмпл...

Тогда мы его измерим. А разве не надо?

 

Если пичков нет, а есть чистая синусоида, то тогда нет никаких проблем. И вопрос бы не обсуждался.

Ну почему же, чистую синусоиду тоже непросто измерить. Просто для нее достаточно двух отсчетов на полупериод.

[Tanya 4]

Пичок в 1 вольт даст ошибку 1/64 вольта, ведь мы берем 64 отсчетов на период. Или 1/64 / 120 = 0.013%

Есть такая важная формула - (A+В)^2=A^2+2A*B +B^2

При малом B третий член можно отбросить...

Вот по ней и нужно считать...

Тогда мы его измерим. А разве не надо?

См. выше. Пичок узенький. Если мы его посчитаем, то напрасно...

Ну почему же, чистую синусоиду тоже непросто измерить. Просто для нее достаточно двух отсчетов на полупериод.

Чистую синусоиду можно выпрямить и проинтегрировать (усреднить, отфильтровать). Даже период точно знать не нужно,

а для двух Ваших отсчетов - нужно.

[Microwatt 2]

Чистую синусоиду можно выпрямить и проинтегрировать (усреднить, отфильтровать). Даже период точно знать не нужно,

а для двух Ваших отсчетов - нужно.

Для справки, "нечистую" (а только такая и живет в реальной розетке) тоже с таким же успехом можно. Загогулинок там явно больше 100 и даже 300мВ.

Скорее всего, кое-как выпрямить и сгладить это именно то, что и нужно ТС. Но он пока упорно скрывает что, как и зачем подключается к линии. То ли по мгновенному, то ли по среднему значению... Или от него скрывают.

[Tanya 4]

Для справки, "нечистую" (а только такая и живет в реальной розетке) тоже с таким же успехом можно. Загогулинок там явно больше 100 и даже 300мВ.

Скорее всего, кое-как выпрямить и сгладить это именно то, что и нужно ТС. Но он пока упорно скрывает что, как и зачем подключается к линии. То ли по мгновенному, то ли по среднему значению... Или от него скрывают.

На самом деле, ТС, писал, что это не ему нужно... Он хотел посмотреть, какие есть варианты.

Вообще говоря, такая задача имеет большое значение для точного регулирования температуры в печках.

Там нужно, на самом деле, измерять энергию, которую мы послали на нагреватель. У меня получается... +-20% изменения сети подавить с точностью... доли процента. Аналоговым способом.

[Microwatt 2]

На самом деле, ТС, писал, что это не ему нужно... Он хотел посмотреть, какие есть варианты.

Вообще говоря, такая задача имеет большое значение для точного регулирования температуры в печках.

Там нужно, на самом деле, измерять энергию, которую мы послали на нагреватель. У меня получается... +-20% изменения сети подавить с точностью... доли процента. Аналоговым способом.

Tanya, это уже разговор в сторонке, но если что-то регулируют, то желательно непосредственно измерять регулируемый параметр. Если температура - то температуру в печке, а не коэффициент гармоник кривого синуса в нагревателе.

На двух-трех ОУ с точностью 1% аналоговым способом регулировать весь процесс вполне достижимо. А вот с применением трехосевых акселерометров, GPS и лазерных дальномеров даже с 32-разрядной математикой будет туго.

Впрочем, Вы предположили, что это печь. Я думал - какой-то ступенчатый стабилизатор для испытательного стенда, кто-то - регулирование тока в гальванике....

Кто ближе всех угадает загадочные мысли ТС?

[AlexeyW 0]

Теплопроводность не зависит от температуры в первом приближении. Более того, при компенсационном методе, о чем речь и была, разность температур ничтожна.

Возможно, я недопонял суть метода. Может, она в том, чтобы при помощи калиброванного источника тепла поддерживать плечи моста при равной температуре? Тогда, наверное, действительно теплопроводность неважна. Но сделать это практически - очень непросто..

А вот Вы правильно пишите, что для синусоиды можно что угодно делать - выпрямлять, интегрировать, измерять пиковое значение...

Только... где ее взять...эту синусоиду, не пишите.

Ну, с того же делителя, почему нет? Ведь сделать делитель нужной точности вроде не сложнее, чем калиброванный тепловой источник.

Если форма не является гарантированным синусом - можно возвести в квадрат перед интегрированием. Не знаю точно, какую точность дают лучшие из аналоговых умножителей, но задача все же вполне решаема.

Кстати, ведь точный делитель получается очень легко - цепочка резисторов из одного материала. Он не будет страдать ни температурной зависимостью, ни нелинейностью от напряжения.

 

Почти. Обратите внимание, что такую ошибку дает не 5% пичок (как Вы думаете), а 1%. (1 вольт)

Еще подумаем, что будет, если короткий пичок попадет на Ваш сэмпл...

Пожалуй, вопросы такого рода хорошо решаются аналоговой фильтрацией, которая растянет пичок, неизменив его площади. А возникшая ошибка при возведении этого в квадрат будет уже поправкой второго порядка малости.

 

...аналоговая реализация этой задачки...RMS вычисляется неявным образом..порог срабатывания по отклонению напряжения устанавливается делителем на компараторах.. ..сборка МАТ заменяется на 198НТ1

Тут стоило бы выпрямлять оба полупериода и сшивать результат.

[zltigo 1]

Кстати, ведь точный делитель получается очень легко - цепочка резисторов из одного материала. Он не будет страдать ни температурной зависимостью, ни нелинейностью от напряжения.

Это только в самом первом приближении - дальше в игру вступает большое количество переходов металл-материал_резистора и паразитные конструктивные реактивности, которые, как ни странно :( уже играют и на 50Hz, не говоря уже о гармониках.

....решаются аналоговой фильтрацией, которая растянет пичок, неизменив его площади.

У Вам очень дивное понятие о фильтрации :(.

[Oldring 0]

Еще подумаем, что будет, если короткий пичок попадет на Ваш сэмпл...

 

А про антиалиасинговый фильтр на входе АЦП все мастера дружно забыли? Ай-я-яй...

 

Между прочим, если про него не забывать и, тем более, реализовать, то сразу становится очевидно, что любые погрешности вычисления RMS из-за пичков сводятся к энергии этих пичков в части спектра, задержанной антиалиасинговым фильтром. А там дальше уже всё равно, это пички или киловаттная постоянная ВЧ помеха от Останкинской башни. И, кстати, всё равно, в какой части синусоиды добавлен этот пичек, если, конечно, антиалиасинговый фильтр действительно хорошо давит алиасы.

 

Есть еще одна тонкость. От периода к периоду RMS может меняться. Плюс, квадрат напряжения - тоже периодическая функция. Чтобы его точно осреднить, желательно или осреднять долго, или осреднять точно по целому числу периодов.

 

Tanya, это уже разговор в сторонке, но если что-то регулируют, то желательно непосредственно измерять регулируемый параметр. Если температура - то температуру в печке, а не коэффициент гармоник кривого синуса в нагревателе.

 

Там думаю тонкость в том, что температура измеряется с определенным запаздыванием, ограничивающим полосу контура регулирования. Соответственно, вне этой полосы пульсации сетевого напряжения пролазят в температуру печки нескомпенсированными. Хоть и сглаженными теплоемкостью, интегрирующей их. Теоретически мощность нагревателя можно стабиллизировать в более быстром внутреннем контуре, поэтому, стабиллизировав её, можно сильно уменьшить влияние сетевого напряжения вне полосы контура регулирования по температуре.