Prosim o radu. Jsem zacatecnik. Mam napsat pro ATmega32 program pro mereni vykonu v siti 230V. Mel by nekdo tip jak na to? Pomohl by mi vypis kodu v C.
Dekuji
administrator: přejmenováno z "Mereni vykonu"
Teorii trochu znáš ? Okamžitý výkon U(t)*I(t) Tenhle výraz zintegruješ od 0 to T kde T je perioda napětí v síti a vynásobíš 1/T. Získáš tak průměrný činný výkon. Můžeš to dělat i jinak ale v některých případech pak budeš měřit blbosti. Nejsem nativní AVRkář takže zdrojáky nechť postne někdo povolanější…
Program je jednoduchy.
Spis by autor mel doplnit jak chce merit s uC napeti 230V stridavych a jak chce merit proud. Od toho se vsechno odviji.
A netreba počítať aj s účinníkom ?
Treba chce merit vykon elektrarny 
Zpresnim svuj dotaz. Jde mi hlavne o to, jak vzorkovat. Ten algoritmus mi neni uplne jasny. A jak to nastavit v ATmega32.
Jestli jeste muzu poprosit, poradte prosim jak merit s timto uP frekvenci?
Vstupy zatim pro zacatek napeti brat na delici a proud snimat pres ubytek napeti na bocniku. Po odladeni bych chtel mit vstupy pres merici trafa kvuli galvanickemu oddeleni.
Vim, ze se daji sehnat obvody primo urcene pro mereni vykonu, ale ja tohle zatim beru jako zauceni se na uP.
Diky vsem za reakce.
Tak pokud zacinas, tak bych doporucil zacit s merenim stejnosmerneho napeti 5V a zkusil bych napsat program na mereni okamziteho vykonu LED.
Az ti tento program bude davat vysledky tak muzes pokrocit a zamenit stejnosmerny spinany zdroj za trafo s Groetzem.
Na sekundaru budes merit vykon pred Groetzem.
Udelas to stejnym zpusobem, akorat ten analog budes merit napr. 1000 za sekundu.
Musis ale asi pouzit OZ na posun a scaling napeti, protoze zaporne hodnoty a hodnoty nad 5V uC nemeri.
Pokud to tedy posunes tak, ze stred bude 2.5V±2.5, tak frekvenci zjistis tak ze budes pocitat integral napeti, ktere kdyz bude mit hodnotu 2.5 tak ziskas frekvenci. Tzn. ze kazdou 1/1000 sekundy prictes okamzite napeti ke kumulativnimu napeti (integrovanemu). Pokud budes v programu pocitat ze 2.5V je 0 tak az ti to kumulativni napeti vyjde taky 0 tak se podivas kolik vzorku si provedl a podle toho spocitas frekvenci.
TO: DragonSoul - jistější bude zjišťovat minima a maxima toho integrálu(kvůli ruzným nesymetricitám a ofsetům). A zpřesnit to může když bude pracovat s N-násobky těch minim a maxim.
Samozřejmě, napsal jsem první věc co mě napadla, jak bych to dělal, kdybych to dělal, určitě během programování bych přišel na to že to zlobí, nebo ne a v tom případě bych to přeprogramoval, nebo ne.
Na druhou stranu ty nesymetrické odchylky se kupodivu vždycky odečtou, takže je to ±0 
Offset chápu.
Určitě si dokážeš predstavit jak by mohlo vypadat napětí v síti někde dost daleko od trafa když tam bude připojena nějaká větší zátěž přes jednosměrnej usměrňovač Tak něco takovýho, protože už jsem to v praxi potkal. Jinak myšlenka je samozřejmě OK. Nicméně tazatel má asi problém zásadnějšího charakteru a to že si nerozumí s konkrétním mcu…
Co rozumies pod pojmom “vacsia zataz” a preco na meranie napatia nepouzit samostatne male 0,5W trafko? Tam take skreslenie urcite nebude. Vyhodnocovat prechod nulou by som videl ako dobre riesenie, nepocul som o takom skresleni napatia v sieti, ze by toto prechadzalo v periode viac ako 2x nulou. S prudom je to uplne ina kava, ae napatie bude v 99.999% v sieti pre ucely merania frekvencie v poriadku. Ak by aj bola obava ze nie, skreslenie generuju vyssie harmonicke. Pre meranie frekvencie potom staci tieto frekvencie nejakym strmsim filtrom napr. tretieho radu odfiltrovat a sinusovka pre vyhodnotenie frekvencie bude temer dokonala. To samozrejme plati aj pre lubovolne skreslenie tvorene aj polvlnnym usmernovacom 
Ak by sa aj malo vyhodnocovat napatie za trafkom z ktoreho bude sucasne tento merac zaroven aj napajany, ziadneho skreslenia napatia by som sa neobaval.
Vzhladom k tomu, ze odber nebude velmi kolisat, dokonca by som to videl tak daleko, ze vzhladom na zadanie “merajte vykon” by som napatie (este pred usmernovacom pre napajaciu cast) z trafka slusne usmernil a vyfiltroval pomocou nejakeho zapojenia s OZ. To iste by som spravil aj s prudom a kludne pomaly (napr 10x za sekundu) by som meral vyfiltrovane napatie z napatia siete a vyfiltrovane napatie z odoberaneho prudu, v klude ho vynasobil a to oznacil za pozadovany vysledok. Neviem, ze by sa mal tvorca nahanat za meranim VA (ci kVA), kW, kvar, cof fi, skreslenie vyssimi harmonickymi a tak podobne. Na rozsah ulohy by to malo bohate bohate stacit.
Usmernovac s OZ tam tak ci tak musi dat kvoli oddeleniu (pripadne preklopeniu) zapornej polvlny. OZ zabezpeci, ze ubytok na diode neskresli vysledok. Moja oblubena schema meracieho dvojcestneho usmernovaca s jedinou diodou do cca 1kHz je v scheme v prilohe.
Trimre su na nastavenie rovnakej vysky oboch polvln po usmerneni (pred vstupom do mcu). Ak by tam neboli RS2 a RS3 (RS8 a RS9), trimer by iba vyvazoval nesymetriu RS1 a RS4 (RS7 a RS10). V zapojeni by malo platit, ze RS1 = RS4 a RS7 = RS10. Kedze su dnes bezne 1% presnosti hodnot, ak by mal RS3 voci RS1 tak 200x mensiu hodnotu, trimer by sa mohol teoreticky usetrit. Merat vykon s presnosotu vacsou ako 1% nema prakticky ziadny vyznam.
DZS1 a DZS2 su len pre ochranu, aby na vstupe do OZ neprislo ani nahodou vyssie napatie ako je napajacie. Pri spravnych volbach delicov RS2, RS3 a RS8, RS9 su zenerky teoreticky zbytocne. Davam ich tam minimalne ako ochranu pred EMI. Tym su zaroven chranene vstupy do mcu. Mohol by sa dat este transil aj paralelna k CE1 a uz by to bolo “skoro dokonale”
Vhodne hodnoty suciastok si treba dopocitat, respektive urcit.
J1 a J2 su tam, ak by si chcel programator zjednodusit pracu s vypoctom vykonu nasobenim “hustych” vzoriek v periode. Ich prepojenim sa ziska stredna hodnota meraneho signalu.
Ak by sa vsak dal cestou urcenia W, VA, var, cos fi, odporucam robit vzorky kazdych 500us na kanal. Tym je pokryte vsetko az do 20-tej harmonickej v sietovej frekvencii. To ATmega zvlada lavou zadnou i vratane toho nasobenia 1x za 500us a aj vypoctu efektivnej hodnoty prudu a napatia. Vzhladom k tomu, ze prakticky nema zmysel dosahovat presnost lepsiu ako 1%, staci vyuzit pri vhodne zvolenych delicoch len 8 bitovy prevod.
Samozrejme, ze trafaky, suciastky, casova nesuslednost vzorkovania a dalsie vplyvy mozu rozhodit okrem amplitudy aj fazu signalov U a I. Preto tak ci tak bude treba cele zariadenie nakalibrovat (samozrejme softverovo) ci uz na samotne hodnoty U a I tak aj na fazu medzi nimi.
Navrh zdroja predpoklada napajanie MCU s nejakym LCD zobrazovacom bez podsvietenia. Tomu zodpoveda aj navrh jednocestneho usmernovaca. Pri vacsich odberoch by som uz odporucal pouzit spinany zdroj napr s MC33063 alebo A8498. Su lacne, dostupne a vekmi preverene.
Meranie frekvencie vzorkovanim za 1/1000 sekundy je velmi nepresne. Chyba by bola cez 5%.
Ak sa uz signal vzorkuje bez fitrovania, staci merat dookola tri vzorky v napatovej vetve. Ak stredna bude mensia ako tie dve okolo nej a zaroven je jej hodnota dostatocne mala (napr < ako 10% z maximalnej hodnoty), potom je okamih prechodu nulou urceny pomerom tych dvoch okolitych hodnot. Ak su rovnake (v zmysle nelisia sa o viac ako o definovany rozdiel), potom je prechod nulou dany okamihom vzorkovania tej strednej vzorky. Ak nie, da sa z pomeru hodnot dost presne urcit o aky cas sa lisi presny okamih prechodu nulou. Sinusovy signal ma pri prechode nulou velmi linearny priebeh, takze v usmernenom signaly sa bude jeho okolie javit ako pismeno V. Z toho sa da zvysok odvodit.
samozrejme pri merani frekvencie neriesime nejake nahodne zakmity sposobene napriklad okamihom zapnutia nejakeho cuda. To sa aj tak nema ako na display prejavit, ved kto by uz okom postrehol zmenu v casovom intervale napr 100ms. Frekvenciu treba preto softverovo filtrovat. Ale to sa bude tykat aj inych hodnot. Nejedna sa predsa o analyzator siete a kratkodobe vykyvy treba poslat do prec.
usmernovac_meranie_prudu a napatia.pdf (53.6 KB)
Pro Martina: Moje poznámka o zkreslení jednocestným usměrňovačem se týkala DragonSoulovy metody měření frekvence (kterou jsi zřejmě nepochopil). Měření metodou “všechno usměrním a vyfiltruju” změříš výkon jen když je zátež čistě reálného charakteru což dost často není. Rozlišení 8bit je fakt nedostatečné (1bit cca 1V). Vhodná frekvence pro vzorkování při čtyřkvadrantové metodě je čistě o tvarovém zkreslení - to si musí rozhodnou každý sám jak přesné výsledky chce.
Neviem preco si myslis, ze som nieco nepochopil, aj ked tym samozrejme netvrdim ze som vsetko pochopil.
Merat frekvenciu so vzorkovanim 1/1000 sec vyslovene neodporucam pre velmi vysoku chybu a je jedno ako sa prechod nulou s granularitou 1ms zrealizuje.
Nedozvedel som sa bohuzial odpoved na moju otazku, co rozumies pod pojmom “velka zataz”. Reagoval som na Tvoj prispevok, nie na Dragon Soulov.
Metodu “vsetko usmernim a vyfiltrujem” uvadzam len okrajovo ale myslim, ze ucitel s nou bude urcite viac ako spokojny, ak by bola ako tak dotiahnuta do konca. Evidentne ide o didakticky ciel. Nech je este rezerva na “zdokonalovanie” projektu. Mozno ze az do SOC. (Desi ma predstava, ze by sa mohlo jednat o adepta na SVOC)
Inak metodou s pouzitim pomaleho vzorkovania pri sucanom vzorkovani zmerias vykon vo [VA], teda nie vo [W] a ani vo [var]. Vobec Ta menusi trapit ucinnik. Tento druh vykonu pocitaju aj fakturacne elektromery, Samozrejme plati sa za [W]. Uvadzam to len preto, aby bolo jasne, ze ten udaj nie je az tak uplne od veci.
Ak si pozrel schemu, snad Ti to s tou filtraciou je jasne. Na to su tam predsa tie prepojky. Nie ako “hlavny” pracovny nastroj. Ci?
Neviem, preco by 8bit rozlisenie bolo “fakt nedostatocne”. Fakturacne elektromery maju povolenu presnost 1%. 8bit prevod s vhodne nastavenymi rozsahmi je pod 0.5%. Co Ti v tomto kontexte na 8bit obzvlast k tomu pre skolsku ulohu prekaza?
Alebo by snad bolo vhodnejsie odporucit specializovany svab na meranie spotreby elektriny, ktoreho vysledky sa daju nacitat napr. cez SPI
analog.com/static/imported-f … DE7754.pdf
Sto ciest vedie do Rima.
administrator: přiloženy externí soubory
ADE7754.pdf (525 KB)
Ok, takže na problém s deformací (symetrickou i nesymetrickou) často narazíš například v menších obcích někde dál od trafa 22K/400V - slabý trafo/tenký dráty obecního rozvodu. (někdy je tam místo nominálu 230 klidně i 190V) A teď si tam někdo připojí spotřebiče typu usměrňovač+ kapacita+sestupka (to dneska převažuje) v celkovém výkonu 1000W a uvidíš co to uděla s vrcholem toho sinus průběhu. To se samozřejmě netýká měření frekvence, tam nejsem proti tomu že stačí natvarovat atd. Jinak DragouSoulova metoda s pomalým vzorkováním výchází z korelační metody a může být libovolně přesná - záleží jen na době měření. Elektroměry měří a integrují činný výkon a to čtyřkvadrantově s hloubkou převodu nejméně 16b. Jinak by klient platil za odběr jaloviny a to by nikdo nechtěl Jo a představ si že bys měřil výkon při proudu 10A s chybou 1V na napětí, to by způsobilo za 100h finanční ztrátu 30Kč pro jednu či druhou stranu.
Pro školní účely něchť to měří jak chtějí - jen mě trochu překvapuje že jim k tomu neposkytli trochu té teorie.
Plne súhlasím. …Ale možno že aj poskytli, ale niekto práve vtedy “nebol v skole”
V každom prípade by si mal pedagóg dobre preveriť znalosti zverencov, kým ich niečím takým poverí.