Дейстующее значение переменного тока.

xxmafxx

Добрый день.
Появилась необходимость сообразить следующую весЧЬ:
Есть устройство питающееся от напряжения 9-14В (переменки или постоянки). Имеет на входе диодный мост, фильтр и т.д. т.п.
В зависимости от величины ДЕЙСТВУЮЩЕГО питающего напряжения, устройство выбирает режим работы.
В связи с этим возникает проблема, т.к. измерение производится оконным компаратором и одновременно микросхемой "напряжение-частота" и требуют на входе ПОСТОЯННОГО напряжения.
И если при подаче постоянки на выходе диодного моста будет одно напряжение, то при подаче такого же действующего переменного напряжения уже другое значение.

Требуется - некая схема, на вход которой поступает переменное (50Гц) или постоянное напряжение от 9 до 14В. А на выходе получается постоянное напряжение, значение которого пропорционально входному (постоянному или действующему переменному).

Моя первая и пока единственная идея (изображенная на рисунке) не сработала, т.к. при объединении земли с основной схемой ей сносит башню и на выходе получается полная ахинея.

Может кто нибудь что нибудь подскажет? С уважением.

Реклама

mickbell

Я такое делал на МК, а именно, одной из АТМЕГ, кажется, 64.

Спойлер

Характеристики:
8 гальванически развязанных входов
Диапазоны: 50 В, 250 В постоянного или переменного напряжения
Основная приведённая погрешность: +1%
Измерение: среднеквадратичного (действующего) значения
Диапазон частот: 20 - 5000 Гц или постоянное напряжение
Связь с удалённым МК: RS-485

Есть и готовые преобразователи RMS (действующего) в постоянное напряжение. Например:
http://www.analog.com/media/en/technica ... AD8436.pdf
Но эта ловля блох нужна только если измеряемое напряжение имеет заметные отличия от синусоидальной формы, иначе можно обойтись коэффициентом пересчёта, например, из средневыпрямленного или амплитудного значения. Так, между прочим, поступают многие тестеры-мультиметры, особенно стрелочные "цешки".

PS. Нахрена RC-цепочка перед выпрямителем? какой в ней сакральный смысл?

Реклама

xxmafxx

Когда на входе постоянка - то ток течет через резистор (кондер постоянку не проводит). Когда на входе переменка - образуется делитель и выходное напряжение уменьшается на тот самый коэфициент

Отдельно работает прекрасно, но при объединении земли наступает попа.

Добавлено after 17 minutes 25 seconds:
Данная МС для моих целей не подходит.
Её необходимо вручную переключать с режима измерения переменного тока на постоянный (шунтировать входной конденсатор).

mickbell

Ну тогда, наверно, лучший вариант - МК. Если решитесь, могу подсказать по реализации.

Ещё вариант, для ленивых.

Вместо мостового выпрямителя сделайте выпрямитель однополупериодный, увеличив ёмкость. Конечно, это будет слабое подобие измерения действующего значения (частотная зависимость, неправильные измерения при искажённой форме напряжения). Ну и, конечно, постоянное напряжение - только одного знака.

PS.
[uquote="xxmafxx",url="/forum/viewtopic.php?p=3131583#p3131583"]Данная МС для моих целей не подходит.
Её необходимо вручную переключать с режима измерения переменного тока на постоянный (шунтировать входной конденсатор).[/uquote]Ну так зашунтируйте его сразу - то есть не ставьте совсем. Переменное напряжение при этом наверняка будет измеряться правильно. Хотя даташит я не читал.

Реклама

xxmafxx

В устройстве уже есть 2 CPLD. Установка еще и МК однозначно исключена. Пока что думаю собрать просто детектор переменного напряжения и уже программно корректировать работу устройства, но в целом это не совсем корректное решение.
Есть к этой ерунде еще ряд требований - время реакции не должно превышать 50мс.

Реклама

mickbell

Реакцию 50 мс МК обеспечить сможет, если что. И 40, и даже 30. Но я более агитировать за него не буду. Вообще, начинать надо бы с анализа требований по метрологии.

Реклама

xxmafxx

Вопрос не в реакции МК, а в невозможности его использовать в данном устройстве как таковом.

http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1966fb.pdf Вот эта вещь конечно крутая, но входное напряжение придется делить, затем усиливать....... тоже не очень приемлемо.

mickbell

[uquote="xxmafxx",url="/forum/viewtopic.php?p=3131643#p3131643"]но входное напряжение придется делить, затем усиливать....... тоже не очень приемлемо.[/uquote]Да в любом осциллографе происходит то же самое, и что теперь? Неприемлемо им пользоваться? Если девайс удовлетворяет ТЗ (в данном случае по метрологии), значит, должно быть приемлемо, и неважно, что там внутри. По мне, этот вариант всяко лучше, чем первоначальная схема. Но, повторюсь, хозяин барин.

xxmafxx

Входное напряжение МС максимум 1В.
Это значит коэфициент деления составит около 20, сюда добавьте разброс резисторов (допустим +-1%). Затем погрешность самой МС, затем погрешность резисторов в ОС ОУ. Добавьте сюда разброс температур от - 60:+55. В сумме получим нехорошую картинку как минимум. Че-то даже считать не хочется.
Ко всему этому шум на выходе самой МС довольно значительный, т.к. выходной рекомендуемый кондер в 1мкф придется занизить. Т.к. с такой ёмкостью выходной сигнал будет нарастать более чем 100мс.
И замену данной микросхеме в таком же корпусе от другого производителя я не вижу. Да и цена кусается.
Нужен вариант "по проще", хотя я не исключаю, что его не существует.

mickbell

[uquote="xxmafxx",url="/forum/viewtopic.php?p=3131750#p3131750"]Входное напряжение МС максимум 1В.
Это значит коэфициент деления составит около 20, сюда добавьте разброс резисторов (допустим +-1%).[/uquote]Вот такого допускать никак нельзя! 0.1%, и только так. Можно лучше, но это уже цена.
[uquote="xxmafxx",url="/forum/viewtopic.php?p=3131750#p3131750"]Затем погрешность самой МС, затем погрешность резисторов в ОС ОУ.[/uquote]Опять же, как и с делителем, 0.1% резисторы спасут.
[uquote="xxmafxx",url="/forum/viewtopic.php?p=3131750#p3131750"]Добавьте сюда разброс температур от - 60:+55.[/uquote]Обычно такие требования - редкость. В моей организации - бывают, но далеко не на всю продукцию. Чаще бывает от минус 40 градусов. Ваши диоды выпрямителя, кстати, в таком диапазоне добавят немалую дополнительную погрешность от температуры.
[uquote="xxmafxx",url="/forum/viewtopic.php?p=3131750#p3131750"]В сумме получим нехорошую картинку как минимум. Че-то даже считать не хочется.[/uquote]А придётся. "Бюджет погрешностей" приходится считать тщательно. Но оно того стОит.
[uquote="xxmafxx",url="/forum/viewtopic.php?p=3131750#p3131750"]Ко всему этому шум на выходе самой МС довольно значительный, т.к. выходной рекомендуемый кондер в 1мкф придется занизить. Т.к. с такой ёмкостью выходной сигнал будет нарастать более чем 100мс.
И замену данной микросхеме в таком же корпусе от другого производителя я не вижу. Да и цена кусается.
Нужен вариант "по проще", хотя я не исключаю, что его не существует.[/uquote]Попроще я предлагал, повторяться не хочу.

xxmafxx

Пока что остановился на маломощном конденсаторном источнике питания, а все остальные действия - программно.

Добавлено after 2 hours 30 minutes 9 seconds:
Отказался нафиг от конденсаторов .т.к. время разряда слишком большое.
Буду пробовать на детекторе нуля собирать.