Metodă de măsurare a parametrilor tensiunii de rețea

[UDAR]

E corect ce spui apropo de alimentare . În cazul ăsta componentele de la C2 inclusiv , spre dreapta , pot fi comune . 

[Vizitator dooctoor]

Defapt aşa şi este pus acum. De asemenea am prevăzut şi posibilitatea de conectare a unei surse externe de tensiune separata de +24VDC.

 

Multumesc pentru ajutor, sper sa iasă ceva şi fiabil.

 

Acum mai este partea de măsurare a frecvenţei, eu iniţial am folosit întrări separate - Divizor de tensiune - Detector null  - Intrare MCU. E ok aşa?

[UDAR]

Cred că e OK . Ar fi și varianta să folosești unul din divizoarele de la tensiuni dar nu cred că se justifică , cel de la frecvență nu trebuie precis . De fapt nici nu trebuie un divizor propriu zis ci o rezistență și un Zener .

Calitatea detectorului de nul este dependentă de metoda pe care decizi să o folosești la măsurare . La măsurare directă nu prea contează calitatea lui dar metoda directă îți permite o rezoluție de 1Hz la durată de măsurare de 1s, ceea ce nu este acceptabil . Metoda reciprocă cu măsurarea perioadei unei singure alternanțe este mai pretențioasă - abaterea detectării nulului introduce erori care pot fi mari dar este rapidă - se poate obține o rezoluție mare ( depinde de µC dar oricum sub mHz ) cu timp de măsură de circa 20 ms. Ca de obicei , probabil,  calea de mijloc e mai bună - metoda reciprocă cu mai multe alternanțe . Rezoluția este în principiu aceeași ca mai sus , timpul de măsurare crește de N ori dar și eroarea datorată jitter-ului detectorului scade de N ori - N fiind numărul de alternanțe folosite. 

[Vizitator dooctoor]

Deci pot sa folosesc in comun divizoarele de tensiune de la ADC, sau mai bine sa folosesc separat alt divizor sau varianta cu rezistor+zener.?

Ca detector de nul pot folosi un comparator de tensiune de tip LM339 (Quad Comparator) daca de masurat pe fiecare faza, sau doar la una cu LM311 (dispun la moment de astfel de componente).

[UDAR]

Eu recomand - nu e desigur ceva obligatoriu - să folosești un circuit separat , de genul rezistență + Zener , pe una din faze ( frecvența este cert aceeași pe toate fazele ) . Se poate folosi chiar și o poartă triger Schmitt în loc de comparator . Vom valorifica desigur același front ( crescător , să spunem ) . Dacă folosim , cum propuneam , metoda reciprocă cu mai multe alternanțe putem ușor obține erori de sub 0.1% ceea ce este suficient . ( Și rezoluții de sub 0.01Hz adică afișare cu peste patru cifre ) . 

PS Cifrele de mai sus sunt estimări grosiere . Mă aștept la mai bine . 

[franzm]

... metoda directă îți permite o rezoluție de 1Hz la durată de măsurare de 1s, ceea ce nu este acceptabil .

O varianta a metodei directe ar fi si folosirea unui multiplicator de frecventa cu circuit PLL înaintea frecventmetrului. Limitele domeniului de masurare sunt dictate de banda de captura a circuitului PLL. Sau un multiplicator de impulsuri cu circuite numerice (seamana putin cu metoda reciproca dar de masurat se masoara tot direct) care evita limitarile impuse de circuitul PLL.

[UDAR]

Iertare , e adevărat ce spui , dar metoda ( metodele ) ast(e)a e de mult istorie . Era utilă când realizarea unei înmulțiri / împărțiri hard pe 16 biți era o problemă , dar acum ... 

Eu personal am folosit cândva multiplicarea ( de 8 ori ) cu comparatoare a frecvenței rețelei - plecând desigur de la premiza unei forme de undă relativ cunoscute . Astfel , mărind perioada de măsură doar la 1.25s în loc de 10s am obținut rezoluția țintă de 0.1 Hz . Dar au trecut niște ani de atunci ... 

Editat Martie 20, 2016 de UDAR

[one]

Si eu am de gand sa realizez un sistem de monitorizare a tensiunii si frecventei dar doar monofaza si am intrat aici pentru a vedea cum abordeaza altii problema.

Pentru ceea ce se cere aici, exista deja aceste dispozitive, si pentru sina DIN cum este probabil scopul proiectului de fata.

 

http://www.schneider-electric.com/en/product-range/994-digital-iamp---ivlt---ifre

 

Eu personal am cateva, unul dintre acestea cu afisaj LCD si acestea mai monitorizeaza si curentul si deci factorul de putere si energia transmisa intr-un anumit timp, fiind practic un contor, altul de la LEM (EMN 100W4 cred).

Probabil autorul doreste realizarea unui dispozitiv economic, caci acest tip de aparat nu este ieftin, chiar si fara monitorizarea curentului.

Totusi nu stiu daca 1-2% este o precizie usor de atins prin software si fara corectii, cum se spera la postul #3.

 

Totusi ceea ce vreau eu este mult mai simplu, sa monitorizez (inregistrez) tensiunea si frecventa retelei si mai ales variatiile, aproape sigur voi utiliza un transformator, iar cu calculul RMS nu imi voi bate capul prea mult, foarte probabil voi aproxima cu un circuit de redresare fara prag si apoi integrare, deoarece voi avea mereu aproximativ 50Hz si tensiunea retelei. Mai greu va fi cu salvarea datelor pe o cheie USB, lucru pe care nu l-am facut pana acum si cu care as vrea sa incep.

Editat Martie 22, 2016 de one

[UDAR]

Nu software-ul va limita precizia , zic eu . Nu am analizat în detaliu , OP și-a asumat această parte . Totuși sunt de acord că 1-2% e un target optimist dar de atins . Din simulări mai vechi de-ale mele , nu mai știu pe unde le am acuma , am ajuns la concluzia că o rată de 100 de eșantioane pe alternanță conduce la o eroare substanțial mai mică de 1%. Sigur , asta doar pe procesul de digitalizare . Rămân oricum erorile divizorului , ale referinței , neliniaritatea DAC-ului , etc . 

În ceea ce privește frecvența ceva de genul 49,99 Hz este destul de ușor de obținut . 

[one]

Frecventa da. La tensiune insa e problema caci aparatele profesionale abia ating 1%. (multimetrele au sub 1% pe scala cea mai mica).

LEM-ul pe care il am eu are ca si data de catalog 1.5% 

La serviciu am un analizator Fluke 435 si acesta declara 5% !!!! daca tensiunea masurata este mai mare decat 1% din tensiunea nominala.(1000V) si 0.05% daca este sub aceasta valoare. Vorbim bineinteles de AC.

 

Eu am observat la voltmetrele pentru bara DIN variatii de cativa volti ale masurii, practic tensiunea masurata nu era constanta (vorbim de mediu industrial).

Ma intreb daca are rost sa masori cu o precizie foarte mare o marime care oricum nu este deosebit de constanta.

Pe de alta parte, daca display-ul iti face 1 afisare pe secunda asta va fi oricum o medie si nu va reflecta tensiunea in momentul exact al afisarii.

Editat Martie 23, 2016 de one

[UDAR]

În legătură cu Fluke 435 cred că citim diferit specificațiile . În rest , am zis că targetul e optimist , dar merită încercat .