АЦП в atmega против PIC

[YS]

Здесь больше всего вопросов вызывает расчет коэффициента мощности.

Ну, можно устроить линейную интерполяцию между выборками, например...

Я бы взял по сто выборок, вообще.

Если говорить о реактивной мощности там несколько сложнее организовать измерение.

Так активная - это произведение тока и напряжения на косинус угла, а реактивная - на синус. Меряя сдвиг, при желании автоматом получаем обе мощности.

Я бы привязался, например, к напряжению, и измерял бы время от перехода напряжения через ноль (его можно даже определять компаратором, и даже завести выход оного на прерывание) до перехода тока через ноль (можно либо вычислять, либо тоже сделать аппаратно).

Т.е., программно вычисляем среднеквадратичные значения напряжения и тока с АЦП, аппаратно определяем переходы напряжения и тока через ноль, программно или аппаратно замеряя время между ними, а дальше считаем что угодно.

[BCluster]

Так активная - это произведение тока и напряжения на косинус угла, а реактивная - на синус

Верно. Я просто опять про настоящие счетчики подумал Надо попробовать, посмотреть точность. Точно могу сказать что в счетчиках такой подход не применяется, видимо ввиду как раз низкой точности.
Можно взять любой даташит на ADE измеритель, там очень хорошие картинки нарисованы, можно посмотреть каким образом происходят измерения.

[YS]

Понятное дело, что если интересует точность, то лучше взять специализированный измеритель и не изобретать велосипед.

Но я так понял, в этой теме измеритель конструируется с нуля. Это тоже может быть оправдано.

[Bовка]

В счетчиках такой подход не применяется, не из-за низкой точности, а потому что таким ваттметром можно измерять только линейную нагрузку. Если нужен ваттметр исключительно для лапочек и ТЭНов, то инструкция годная. К слову, классический ваттметр электромагнитной системы тоже обходится без измерения углов, именно благодаря этому он не скопытился на современных нелинейных потребителях.
Чтоб не бегать по граблям почитайте что и как измеряют специализированные м/с. Кстати, у Atmel'a есть appnote 465 ЕМНИП с ваттметром на меге.

[BCluster]

Добрался до дома, можно обстоятельно что-нибудь написать

потому что таким ваттметром можно измерять только линейную нагрузку

Можно любую, только точность при этом страдает при таком подходе очень сильно. Наличие высших гармоник в сети значительно увеличивает погрешность измерений даже правильным способом. Напишу примерный алгоритм работы измерителя в счетчике.
Два независимых канала, один для тока, другой для напряжения, с некоторой частотой делают выборки (у msp430f6779 софтовый измеритель, 4096 выборок в секунду). На каждой выборке происходит расчет квадратов напряжения и тока, их произведение. Тут же они и суммируются. Раз в секунду происходит расчет среднеквадратичных тока и напряжения. В то же время производится расчет мощностей за этот же период. Активная мощность рассчитывается по формуле Pact = sum(vn*in)/sampleCount. Выборки перед этим расчетом проходят этап коррекции фазы, сдвиг которой может вноситься, например трансформатором тока. Для расчета реактивной мощности производится сдвиг напряжения на 90 градусов и рассчитывается таким же образом как и активная мощность. Это стандартный метод измерения, применятся практически везде для расчета реактивной мощности.
Затем рассчитывается полная мощность, которая равна Papparent = sqrt(Pact^2+Preact^2)
Коэффициент мощности рассчитывается косвенным путем:
Pact/Papparent, если емкостная нагрузка
-Pact/Papparetn, если индуктивная

[YS]

... Для расчета реактивной мощности производится сдвиг напряжения на 90 градусов и рассчитывается таким же образом как и активная мощность. ...

Гм-гм, все это очень напоминает квадратурную обработку радиосигнала - выделение комплексного сигнала путем перемножения в двух каналах с опорным сигналом и его сдвинутой на 90° копией...

[Jack_A]

Это стандартный метод измерения, применятся практически везде для расчета реактивной мощности.

Для линейных нагрузок - да. Для реальных сетей несколько сложнее, и без вычисления спектра не обойтись.
http://ru.electrical-installation.org/r ... _гармоники

[amd9800]

У меня вопрос зачем так все усложнять.

Не проще ли вычислять ток и напряжение в тот же момент времени умножать и получать мощность.
Потом вычислить среднюю мощность за секунду вот и мощность.

Ну если 32 выборки мало - то можно увеличить количество выборок за 10мс.
Не забывайте 32 выборки на один полупериод. Мало ли это?

[YS]

Не проще ли вычислять ток и напряжение в тот же момент времени умножать и получать мощность.
Потом вычислить среднюю мощность за секунду вот и мощность.

Ну, во-первых, это будет только активная мощность. Да и тут вылезают требования к синхронности выборок и все такое...

[BCluster]

Для линейных нагрузок - да. Для реальных сетей несколько сложнее, и без вычисления спектра не обойтись.

Мы работаем с реальным сигналом а не с его моделью в описанном мной способе. Никаких приближений насчет того, что это синусоидальный сигнал не делается, в отличии с вариантом измерения отдельно тока, напряжения и угла.
Дополнительно на балансных счетчиках на подстанциях часто измеряется THD. Помимо этого я говорил про реактивную мощность в цитируемой Вами фразе - а реактивная мощность определяется только для основной частоты.

[abc]

У меня вопрос зачем так все усложнять.
Не проще ли вычислять ток и напряжение в тот же момент времени умножать и получать мощность.

вы не с того начали (см. первое сообщение этой темы), потому и советы вам дают ... разные.
И переименуйте, кстати, саму тему. Толку будет явно больше.

[BCluster]

Посмотрели бы вы все же на внешние двухканальные АЦП, которые есть в наличии... Например MCP3422

[amd9800]

Ну, во-первых, это будет только активная мощность. Да и тут вылезают требования к синхронности выборок и все такое...

Почему вы так думаете. Как раз таким методом можно вычислять и активную и полную мощность.
Если ток по знаку не соответствует напряжению то мы получаем мощность с отрицательным знаком.
Если мы вычитаем мощность из суммы по всем правилам математики получим только потребляемую мощность.
Если мы ее возьмем по модулю то получим всю мощность.

А для синхронности выборки будут делаться по команде микроконтроллера. Начинаться оцифровка будет одновременно на обеих каналах. А вот если один результат будет на 1% быстрее это не страшно.
Микроконтроллер прочитает оцифрованные данные и опять даст команду на следующую выборку и так далее.

А во время выборок микроконтроллер может проводить разные расчеты и выводить результаты на экран.

Например MCP3422

Где они есть в наличии - у нас их нигде нету на радио рынке.
Посмотрел на aliexpress тоже нету.

http://ww1.microchip.com/downloads/en/D ... 22088b.pdf
И кстати скорость у него маленькая - 240 выборок в секунду. Это 2,4 выборки за полупериод. Это далеко не 32.

А у атмелов при частоте дискретизации 200 кгц - сколько выборок в секунду будет?

[YS]

Почему вы так думаете.

В Википедии написано ровно это.

[BCluster]

Почему вы так думаете. Как раз таким методом можно вычислять и активную и полную мощность.
Если ток по знаку не соответствует напряжению то мы получаем мощность с отрицательным знаком.
Если мы вычитаем мощность из суммы по всем правилам математики получим только потребляемую мощность.
Если мы ее возьмем по модулю то получим всю мощность.

Ув. YS говорил о том, что данный способ не позволяет измерять реактивную мощность

И кстати скорость у него маленькая - 240 выборок в секунду.

возможно, не спорю. Я дал пример, можно поискать какие АЦП вообще есть в наличии и из них выбрать подходящий.

Посмотрел на aliexpress тоже нету.

Если вы можете купить на али детали - купите ADE7753/ADE7758, будет проще и намного качественнее

[amd9800]

Ув. YS говорил о том, что данный способ не позволяет измерять реактивную мощность

Как раз можно и легко.

Предположим у нас подключен только конденсатор и у нас только реактивная мощность.
И смотрим таблицу ниже. Первая таблица восемь выборок за период.
Вторая 16 выборок.
Как видим активная мощность 0, а реактивная чем больше выборок тем ближе к реальности.
Я предлагал 64 выборки за период - думаю не плохой вариант.

[BCluster]

То, что вы привели, это не реактивная мощность, а полная. Вольт-амперы. То, что она совпадает с реактивной по значению в данном примере обусловлено чисто реактивной нагрузкой.
Как я писал ранее, полная, активная и реактивная мощности связаны между собой таким соотношением:
Papparent = sqrt(Pact^2+Preact^2)
В вашем примере Pact = 0. Следовательно Papparent=Preact

[amd9800]

Вы правы полная мощность.
Просто у конденсатора активная ноль. И она же получается равной реактивной.

Но тот факт что можно рассчитать полную мощность и активную. А уже отсюда вычислить (реактивую + индуктивную).

Я думаю, если на экране будут две цифры, одна полная мощность и вторая активная это вполне будет достаточно для меня.

Теперь осталось правильно выбрать АЦП.

[BCluster]

Но тот факт что можно рассчитать полную мощность и активную. А уже отсюда вычислить (реактивую + индуктивную).

Можно! Для линейной нагрузки
На самом деле учет реактивной мощности нужен редко. Обычно нужно измерять активную прямую и активную обратную. Эта задача несколько проще.

реактивую + индуктивную

реактивная есть емкостная+индуктивная, полагаю вы опечатались

Вопрос в синхронизации выборок стоит остро.

[BCluster]

Можно сделать запуск АЦП от внешнего прерывания, а его формировать мастер-контроллером. Тогда, по идее, выборки будут происходить синхронно. Это если использовать 2 контроллера - один для тока, другой для напряжения