Prosim zkusenejsi o radu. Chci udelat mereni vykonu v siti 230V. Nevim jakym zpusobem mam odmerit vzorky U,I - tady samozrejme pro mereni proudu pouziji ubytek napeti na bocniku. Mam ATmega32. Program chci psat v C.
Diky.
Mereni vykonu
Moderátor: Moderátoři
Napětí bys měl měřit za měřicím transformátorem napětí a proud za měřicím transformátorem proudu. Dosáhneš tím galvanického oddělení od sítě a měřené veličiny přizpůsobíš vstupnímu rozsahu A/D převodníků.
Mimo základní frekvence 50 Hz se v síti vyskytují i vyšší harmonické kmitočty, což je třeba respektovat. Kdybys počítal aspoň s 20. harmonickou, znamená to frekvenční pásmo do 1000 Hz, a vzorkování aspoň 2000 vz/s. Takže každých 500 µs zachytit amplitudy napětí a proudu, vynásobit je, vynásobit převodními konstantami a průběžně počítat střední hodnotu těch výsledků. Před A/D převodem by měla být dolní propust, která do 1000 Hz pustí skoro všechno a od 1000 Hz skoro nic.
Mimo základní frekvence 50 Hz se v síti vyskytují i vyšší harmonické kmitočty, což je třeba respektovat. Kdybys počítal aspoň s 20. harmonickou, znamená to frekvenční pásmo do 1000 Hz, a vzorkování aspoň 2000 vz/s. Takže každých 500 µs zachytit amplitudy napětí a proudu, vynásobit je, vynásobit převodními konstantami a průběžně počítat střední hodnotu těch výsledků. Před A/D převodem by měla být dolní propust, která do 1000 Hz pustí skoro všechno a od 1000 Hz skoro nic.
Když to tak čtu říkám si, co asi tak budeš chtít zahrát na pohřbu?
Jinak zkus mrknout třebas semka http://www.strasil.net/index.php?text=wattmetr Pro inspiraci.
Jinak zkus mrknout třebas semka http://www.strasil.net/index.php?text=wattmetr Pro inspiraci.
Hm, internet je pořád malý:) Nejenom, že najdu prodrbávání mého článku, ale dokonce se srazím i se Sašou:) Zdravím!
V příloze je článek o elektroměru s MCP3909, je tam nastíněn i matematický postup měření a zdroje chyb (u ADC v atmelu je nutné uvažovat i kvantizační šum, nepřesnost danou jitterem a i vliv ne zrovna vysoké vzorkovací frekvence).
Každopádně, já bych to dnes znovu na Atmelu nepsal, pokud by mi někdo nedal hromadu peněz s tím, že to musí být absolutně superlevné. Jenže to by se vyplatilo tak od 1000 ks výše. Problémů a ladění pro to, aby se docílilo lepší přesnosti než té úplně mizerné dané parametry AD převodníků a rychlostí výpočtů, tam bylo až až - o zpracování signálu jsem se u toho programování naučil víc než za celou vysokou. Pro podrobnosti příp. napište. To chce pořádný rychlý procesor s min. 12b převodníky, lépe 16b, aspoň třeba dsPIC nebo nějaký lepší Cortex. Na AVR je to v roce 2013 zbytečné trápení a sebemrskačství!
Jinak - to je nějaká bakalářka? U nás na FEKTu bych se takové zadání asi trochu bál dát studentovi, že se v tom utopí.
Rozumné řešení pro ten jeden kus je ukecat učitele a dát tam třeba ten MCP3909 nebo STPM10, komunikaci s nimi napíšete za večer a přesnost a matematiku za vás vyřešil už někdo jiný (pokud se teda do toho nepustíte hlouběji - naše firemní knihovna pro STPM už má taky tisíce řádků...).
shit, soubor se sem nedal, odkaz:
http://www.strasil.net/temp/wattpe072010.pdf
V příloze je článek o elektroměru s MCP3909, je tam nastíněn i matematický postup měření a zdroje chyb (u ADC v atmelu je nutné uvažovat i kvantizační šum, nepřesnost danou jitterem a i vliv ne zrovna vysoké vzorkovací frekvence).
Každopádně, já bych to dnes znovu na Atmelu nepsal, pokud by mi někdo nedal hromadu peněz s tím, že to musí být absolutně superlevné. Jenže to by se vyplatilo tak od 1000 ks výše. Problémů a ladění pro to, aby se docílilo lepší přesnosti než té úplně mizerné dané parametry AD převodníků a rychlostí výpočtů, tam bylo až až - o zpracování signálu jsem se u toho programování naučil víc než za celou vysokou. Pro podrobnosti příp. napište. To chce pořádný rychlý procesor s min. 12b převodníky, lépe 16b, aspoň třeba dsPIC nebo nějaký lepší Cortex. Na AVR je to v roce 2013 zbytečné trápení a sebemrskačství!
Jinak - to je nějaká bakalářka? U nás na FEKTu bych se takové zadání asi trochu bál dát studentovi, že se v tom utopí.
Rozumné řešení pro ten jeden kus je ukecat učitele a dát tam třeba ten MCP3909 nebo STPM10, komunikaci s nimi napíšete za večer a přesnost a matematiku za vás vyřešil už někdo jiný (pokud se teda do toho nepustíte hlouběji - naše firemní knihovna pro STPM už má taky tisíce řádků...).
shit, soubor se sem nedal, odkaz:
http://www.strasil.net/temp/wattpe072010.pdf
Ano, je to bakalarka. Volba Atmelu vychazi z mych moznosti. Na skole je jen omezeny pocet vyvoj.kitu pro ADuc812 a ja ho k dispozici nemam v te mire, jak bych potreboval. Navic cas kvapi. Pro Atmel mam vyvoj.kit EvB 4.3, abych si mohl hrat i doma.
Pocitat vykon chci z okamzitych hodnot, pak chci vypocitat ef.hodn.U,I a z techto hodnot vypocitat cosFI.
Jak moc vadi, prepinani mezi kanaly a tim zpusobena chyba, ze nemerim oba vzorky presne ve stejny okamzik?
Jako vstupy chci pouzit merici trafa, abych to oddelil od site, s dolni propusti.
Pocitat vykon chci z okamzitych hodnot, pak chci vypocitat ef.hodn.U,I a z techto hodnot vypocitat cosFI.
Jak moc vadi, prepinani mezi kanaly a tim zpusobena chyba, ze nemerim oba vzorky presne ve stejny okamzik?
Jako vstupy chci pouzit merici trafa, abych to oddelil od site, s dolni propusti.
problém s přepínáním kanálů je možné do jisté míry kompenzovat tím, že vzorkuji místo v cyklu
---čekání (např. 50us) ---vzork. U (např. 2us) ---vzork. I (např. 2us) ---
takto:
---čekání (např. 50us) ---vzork. U1 (např. 2us) ---vzork. I (např. 2us) ---vzork. U2 (např. 2us)
a vypočtu U=(U1+U2)/2.
Když si to nakreslíte do grafu, je to jasné a není problém odsimulovat si vnesenou chybu měření, aspoň pro harmonický průběh a nejhorší okamžik (nejvyšší druhou derivaci průběhu).
S dolní propustí bych byl opatrný, pozor na fázové posuny a pokud budou propusti stejné, tak na jejich shodu. Před lety jsem zkoušel odvodit, co zlého se stane s výsledky výpočtu, pokud bude v signálu nějaké zkreslení nad fvz/2 a antialiasingový filtr tam nebude, a nebylo to tak, že by se celé měření zbořilo (koukněte na net na náhodné vzorkování apod. metody). Poslal bych ten výpočet, ale už to nedovedu najít, asi jsem to neměl v počítači.
---čekání (např. 50us) ---vzork. U (např. 2us) ---vzork. I (např. 2us) ---
takto:
---čekání (např. 50us) ---vzork. U1 (např. 2us) ---vzork. I (např. 2us) ---vzork. U2 (např. 2us)
a vypočtu U=(U1+U2)/2.
Když si to nakreslíte do grafu, je to jasné a není problém odsimulovat si vnesenou chybu měření, aspoň pro harmonický průběh a nejhorší okamžik (nejvyšší druhou derivaci průběhu).
S dolní propustí bych byl opatrný, pozor na fázové posuny a pokud budou propusti stejné, tak na jejich shodu. Před lety jsem zkoušel odvodit, co zlého se stane s výsledky výpočtu, pokud bude v signálu nějaké zkreslení nad fvz/2 a antialiasingový filtr tam nebude, a nebylo to tak, že by se celé měření zbořilo (koukněte na net na náhodné vzorkování apod. metody). Poslal bych ten výpočet, ale už to nedovedu najít, asi jsem to neměl v počítači.
No, řádově v jednotkách procent. Ale při měření třeba obyčejné zářivky se už dějí věci:
http://www.mti.tul.cz/files/vke/harmoni ... esleni.pdf
http://www.mti.tul.cz/files/vke/harmoni ... esleni.pdf