Фильтр, пропускающий 50 Гц

Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
Ответить
Аватара пользователя
hd44780
Встал на лапы
Сообщения: 132
Зарегистрирован: Вт июл 14, 2009 09:27:37
Откуда: Донецк, Украина

Фильтр, пропускающий 50 Гц

Сообщение hd44780 »

Привет всем.

Собран и отлаживается девайс - измеритель "Напряжение-ток-мощность" на ATMega16
Этакий вольтметр-амперметр-ваттметр для бытовой сети.
Схему входного каскада прилагаю.
Устройство работает. U, I, S измеряет нормально.

Но когда пытаюсь измерить угол сдвига фаз (для P=S*cos(phi)) по времени выхода синусоид из нуля - получается фигня - этот угол бегает как бешеный кот :shock: ....
Сейчас я пока посчитал P как ср. арифм. мгновенных u*i.
Не знаю, насколько это корректно, но выглядит правдоподобно :)) . Только знак иногда меняется.

Я подозреваю, что я не могу измерить угол из-за кучи левых гармоник, попадающих на вход.
Как мне сделать фильтр попроще :)) , чтобы он пропускал в идеале только 50 Гц?

Я пытался ставить перед повторителями RC-цепочки (1.5кил, 1 uF) - параша какая-то вышла - напряжение подскакивает до 280 (!) в, ток делается 5.5А при отсутствующей нагрузке, еще и "бегает" все время.

Технические подробности:
- мгновенные значения измеряются 500 раз на период;
- для напряжения, тока предусмотрены калибровки
- опора АЦП - +Uпит, точное значение (с точностью до 0.01в) выставляется в калибровке.
- каждый замер длится 1 период (20мс), все расчеты целочисленные, по завершении дальнейшие расчеты - плавающая точка. На размер кода мне плевать :)) - и так занято пока только 52% флэша.
- частота проца 8MHz от кварца.

Спасибо.

PS.
Делители, шунты и микросхемы ADExxxx просьба не предлагать.
Это мои 2 принципиальные позиции :)) .
Вложения
sheme5.GIF
(11.83 КБ) 711 скачиваний
Реклама
Аватара пользователя
nikola1971
Собутыльник Кота
Сообщения: 2864
Зарегистрирован: Ср дек 15, 2010 23:24:02
Откуда: Петербург
Контактная информация:

Re: Фильтр, пропускающий 50 Гц

Сообщение nikola1971 »

Если идти принципиально по этой схеме(в смысле отлавливания перехода sin через "0")- то только ради...ПРИНЦИПА -"контроллер решает ВСЁ" :))
А, так обязательные компараторы на "ток" и "напряжение", получение с помощью элементарной логики готового сигнала длительность которого пропорциональна cos (f), а вот его измерение спокойно и точно ,без помех, и выполнит контроллер. :)
Реклама
Аватара пользователя
hd44780
Встал на лапы
Сообщения: 132
Зарегистрирован: Вт июл 14, 2009 09:27:37
Откуда: Донецк, Украина

Re: Фильтр, пропускающий 50 Гц

Сообщение hd44780 »

nikola1971 писал(а):А, так обязательные компараторы на "ток" и "напряжение", получение с помощью элементарной логики готового сигнала длительность которого пропорциональна cos (f), а вот его измерение спокойно и точно ,без помех, и выполнит контроллер. :)
Была такая мысля - сравнить смещенную переменку с напряжением смещения компаратором...
Но это же самое делает контроллер - получает очередной замер, отнимает от него это смещение (оно замеряется перед каждым циклом измерения) и сравнивает результат с нулём. Такой же самый компаратор получается :)) .
Если там давят помехи, то и внешний компаратор будет эту же пургу мерить.

К сожалению, осциллографа нету поглядеть, что там делается ....
Аватара пользователя
nikola1971
Собутыльник Кота
Сообщения: 2864
Зарегистрирован: Ср дек 15, 2010 23:24:02
Откуда: Петербург
Контактная информация:

Re: Фильтр, пропускающий 50 Гц

Сообщение nikola1971 »

Посмотрите РАДИО 1990 №5. Приведённая там схема фазометра идеально работает в сети переменного тока, использовалась для автоматического корректора COS (f) на пром. подстанции.Помехи только отловить по питанию.
Скрестите её с контроллером :)) :))
Последний раз редактировалось nikola1971 Вт апр 19, 2011 18:17:38, всего редактировалось 1 раз.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
driver_gv
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 399
Зарегистрирован: Сб авг 08, 2009 23:02:57
Откуда: Ростов-на-Дону
Контактная информация:

Re: Фильтр, пропускающий 50 Гц

Сообщение driver_gv »

Формула P=S*cos(phi) верна для линейных нагрузок - резистивная, индуктивная емкостная. А если нагрузка тиристорный регулятор с фазовым управлением?

Вам надо делать интегрирование мгновенного произведения тока на напряжение с учетом знака . Лучше методом трапеций. Роль ФНЧ у вас и так уже выполняют измерительные трансфрматоры.

PS И еще , зашунтируйте каждый диод в мосте вверху схемы кондерами по 0,01 - 0,1 мкф - это и может быть источник помех.
__________________
Все, что нельзя запрограммировать на ассемблере, приходится паять
Реклама
Аватара пользователя
hd44780
Встал на лапы
Сообщения: 132
Зарегистрирован: Вт июл 14, 2009 09:27:37
Откуда: Донецк, Украина

Re: Фильтр, пропускающий 50 Гц

Сообщение hd44780 »

nikola1971 писал(а):Посмотрите РАДИО 1990 №5. Приведённая там схема фазометра идеально работает в сети переменного тока
Нашел - http://kazus.ru/shemes/showpage/0/104/1.html - та же схема.
Вроде все у меня есть для неё. ЛА4 там можно спокойно на ЛА3 заменить.
Хотя может удастся всю логику, кроме компараторов в контроллер впихнуть :)) ....
driver_gv писал(а):Формула P=S*cos(phi) верна для линейных нагрузок - резистивная, индуктивная емкостная. А если нагрузка тиристорный регулятор с фазовым управлением?
Т.е. можно особо и не беспокоиться об этих глюках со знаком?
driver_gv писал(а):Вам надо делать интегрирование мгновенного произведения тока на напряжение с учетом знака . Лучше методом трапеций.
Описание нашёл ( http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0% ... 0.B8.D0.B9 ), попробую. Отличие от моего ср. арифм. только в том, что там к сумме ещё ср.арифм крайних значений добавляют.
driver_gv писал(а):зашунтируйте каждый диод в мосте вверху схемы кондерами по 0,01 - 0,1 мкф
Попробую. Диоды у меня как раз раздельные, мост не монолитный.
Реклама
Аватара пользователя
hd44780
Встал на лапы
Сообщения: 132
Зарегистрирован: Вт июл 14, 2009 09:27:37
Откуда: Донецк, Украина

Re: Фильтр, пропускающий 50 Гц

Сообщение hd44780 »

Тут вот что подумалось (чисто теоретически).

Та схема из "Радио" использует обычную измерительную головку, а все головки в принципе не могут реагировать на высокую частоту, ну так, выше 10-20 Гц. Получается некий ФНЧ.
А если я поставлю вместо головки контроллер, реагирующий на гораздо более высокочастотные сигналы, то фиг знает, что он там будет измерять ...
Аватара пользователя
nikola1971
Собутыльник Кота
Сообщения: 2864
Зарегистрирован: Ср дек 15, 2010 23:24:02
Откуда: Петербург
Контактная информация:

Re: Фильтр, пропускающий 50 Гц

Сообщение nikola1971 »

Когда ВЫ получите цифровой сигнал,который по длительности допустим пропорционален фазе; или выделите аналоговый( не изм.головкой, а усилителем разности на ОУ), как и делалось мной когда-то,то основные помехи- только по питанию.
P.S. Подавайте на контроллер уже готовый АНАЛОГОВЫЙ или ЦИФРОВОЙ сигнал, который уже пропорционален ФАЗЕ.Пускай контроллер его только переведёт в..."удобочитаемый вид" или (и) выщитанное значение использует для дальнейших подсчётов мощностей и т.п. :idea:
Аватара пользователя
hd44780
Встал на лапы
Сообщения: 132
Зарегистрирован: Вт июл 14, 2009 09:27:37
Откуда: Донецк, Украина

Re: Фильтр, пропускающий 50 Гц

Сообщение hd44780 »

Спаяю, попробую.
Может что и получится :)) ...
Аватара пользователя
hd44780
Встал на лапы
Сообщения: 132
Зарегистрирован: Вт июл 14, 2009 09:27:37
Откуда: Донецк, Украина

Re: Фильтр, пропускающий 50 Гц

Сообщение hd44780 »

Спаять пока не могу - оказалось, что нету триггера TM2.
Написал прошивку-эмулятор :)) .
Вечером буду проверять.
Аватара пользователя
hd44780
Встал на лапы
Сообщения: 132
Зарегистрирован: Вт июл 14, 2009 09:27:37
Откуда: Донецк, Украина

Re: Фильтр, пропускающий 50 Гц

Сообщение hd44780 »

Все. Можно ничего не паять и не мучаться с методом трапеций :)) .
Нашёл ошибку в прошивке, исправил - заработало :) .
На паяльнике угол -1.1, на лампочке -0.4. Оба угла в градусах. Изредка меняются на что-то, но очень незначительно. Скорее всего, какие-то помехи проскакивают.
Фильтр бы на вход, да не соображу какой :( ...
Ответить

Вернуться в «Аналоговая техника»