Подключение токовых клещей к ARDUINO (wemos)

Anton991

Необходимо измерять переменный ток 400 А, при включении в переходных процессах ожидается ток до 600 А, а измерения слать по Wifi на сервер. Для решения этой задачи мне выделили макетную плату WEMOS d1 mini pro и токовые клещи MASTECH MS3302 (с коэффициентом 10мВ/А).
Хочу поднять напряжение на выходе датчика до переменки 0-12 В, а затем через делительный мост подключить на аналоговый вход WEMOS (у него на входе должно быть 0-3,3 В). Вопрос: пригодна ли данная схема? Что можно/нужно добавить или убрать?

Спойлер

P.S. Возможности использовать другие клещи и другую макетную плату нет.

Добавлено after 2 hours 55 minutes 34 seconds:
Или вот эта схема будет лучше?

Реклама

mickbell

R2 (да и R1 через датчик тока) у вас подключено параллельно R3, если обе земли - это одно и то же. Получается подгрузка делителя R3R4, и всё надо пересчитывать. К тому же в обеих схемах через клещи идёт постоянный ток, а это может плохо сказаться на метрологии. Я предлагаю сделать по-другому. Рисовать не буду, так опишу.
1. Делаете делитель R3R4, запитанный от 3.3 В, нижний (не верхний, а именно нижний!) резистор шунтируете конденсатором C1, этим делаете искусственную среднюю точку.
2. Берёте L1, нагружаете его на делитель R1R2, но нижний вывод L1 и R2 соединяете не с землёй, а с искусственной средней точкой из п. 1.
3. Выход (среднюю точку) делителя R1R2 подаёте на вход АЦП.
В результате выход болтается относительно девственных (не подгруженных датчиком тока и его делителем) 1.65 В, что и требуется.

Ещё одно. Это замечание важное, уделите ему особое внимание. Разве токовые клещи допускают столь высокоомную нагрузку? Им бы не делитель надо, а достаточно низкоомный нагрузочный резистор, чтобы падение на нём было максимум полтора вольта. Нельзя трансформаторы тока (а клещи без электроники, которые измеряют только переменный ток - это и есть трансформатор тока) грузить на большое сопротивление, их нормальный режим работы - КЗ. Даже небольшое увеличение выходного напряжения может повлиять на точность измерений, а если вдруг случится обрыв нагрузки - так и вообще убить может.

Уточнил. Действительно, MASTECH MS3302 есть трансформатор тока.

Реклама

Anton991

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3171312#p3171312"]R2 (да и R1 через датчик тока) у вас подключено параллельно R3, если обе земли - это одно и то же. Получается подгрузка делителя R3R4, и всё надо пересчитывать. К тому же в обеих схемах через клещи идёт постоянный ток, а это может плохо сказаться на метрологии. Я предлагаю сделать по-другому. Рисовать не буду, так опишу.
1. Делаете делитель R3R4, запитанный от 3.3 В, нижний (не верхний, а именно нижний!) резистор шунтируете конденсатором C1, этим делаете искусственную среднюю точку.
2. Берёте L1, нагружаете его на делитель R1R2, но нижний вывод L1 и R2 соединяете не с землёй, а с искусственной средней точкой из п. 1.
3. Выход (среднюю точку) делителя R1R2 подаёте на вход АЦП.
В результате выход болтается относительно девственных (не подгруженных датчиком тока и его делителем) 1.65 В, что и требуется.

Ещё одно. Это замечание важное, уделите ему особое внимание. Разве токовые клещи допускают столь высокоомную нагрузку? Им бы не делитель надо, а достаточно низкоомный нагрузочный резистор, чтобы падение на нём было максимум полтора вольта. Нельзя трансформаторы тока (а клещи без электроники, которые измеряют только переменный ток - это и есть трансформатор тока) грузить на большое сопротивление, их нормальный режим работы - КЗ. Даже небольшое увеличение выходного напряжения может повлиять на точность измерений, а если вдруг случится обрыв нагрузки - так и вообще убить может.

Уточнил. Действительно, MASTECH MS3302 есть трансформатор тока.[/uquote]

Спасибо. Нарисовал по вашим рекомендациям правильно ли я понял:

А по поводу замечания, просто на этих щупах написано что их коэффициент преобразования 10мВ переменного напряжения на 1 Ампер переменного тока, так как у них на выходе напряжение, я предположил можно вешать любую нагрузку в делитель. Вы предлагаете уменьшить сопротивление R1 и R2 ? какого порядка они должны быть? десятки Ом или сотни?

mickbell

А... это я тупанул немного - подумал, что вы решили поднять выходное напряжение датчика, убрав его штатную нагрузку. А так получается, что со своим внутренним нагрузочным резистором он даёт 600 А * 10 мВ/А = 6 В; этого даже много, и вы решили поставить делитель 10/32. Получается 1.875 В. Будет небольшая перегрузка по входу, но принципиально всё правильно. Схема верна.

Реклама

Anton991

Разобрал щуп, внутри такая схема:

Добавлено after 5 minutes 38 seconds:
[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3171600#p3171600"]А... это я тупанул немного - подумал, что вы решили поднять выходное напряжение датчика, убрав его штатную нагрузку. А так получается, что со своим внутренним нагрузочным резистором он даёт 600 А * 10 мВ/А = 6 В; этого даже много, и вы решили поставить делитель 10/32. Получается 1.875 В. Будет небольшая перегрузка по входу, но принципиально всё правильно. Схема верна.[/uquote]

А при отрицательном напряжении кондер не вздуется? конечно на нем будет всего лишь -0.3 вольт примерно. Или лучше перестраховаться и делитель нормальный сделать чтобы уложиться в 1,65 вольт?

Реклама

mickbell

Напряжение на конденсаторе всегда будет одинаковое: 1.65 В (плюс-минус погрешность). К нему прибавится напряжение на клещах: считаем, плюс-минус полтора вольта. Так что на входе АЦП напряжение будет меняться от 0.15 до 3.15 В, а на конденсаторе оно меняться не будет.

PS. Я часто правлю уже написанное, обращайте на это внимание перед ответом.

PPS. Примерно так я щуп и представлял. Ну что ж, трогать его не будем.

Реклама

Anton991

Большое спасибо за помощь.