Измерение Среднеквадратичного Значенения Напряжения Переменного Тока

[MASTER KRIM]

Всё вычисляли.

Не будет наглостью, если я спрошу как? Сами алгоритм придумали или готовый взяли? Вычисление корня очень нужная вещь!..

На официальном сайте майкрочип нашли, да ещё из трёхбайтного числа!

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Lexi]

Возможно я чего-то не догоняю, но...

Интересно почитать, вот тока зачем вам извраты и интегралами (терпеть не могу эти интеГГГГралы). Что-то из курса теоритических основ электротехники есть формула, зависимотсь U д от Uмакс. просто сча пости утро на дворе, немного не сображаю. Как я понял у вас автотрансформатор. С "моментным" переключением, ну да лана дело не в нем. У Вас полюбому будут нейкие зоны допуска, при которых будет работать Ваш девайс. Почему тогда тупо не менять макиммальные значения с большой скорость выборок. Выбираете максимальное, смотрите в таблицу и решаете что делать дальше.. Вроде просто, или извлекайте корень. библиотека math.h должна помочь вам в этом.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[MASTER KRIM]

Возможно я чего-то не догоняю, но...

Прочтите ВСЮ тему или только мои посты, всё станет ясно!

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Тугодум]

Доброго времени суток!

У меня тема вопроса немного другая поэтому не ругайте ежели что.

Существует множество акселерометров с токовым выходом 2..20ма, 4..20, и я думал что устройство их такое: пъезо или индук

датчик-АЦП-МК-матрица резисторов. Но оказывается есть более дешевый метод, из термостабилизировааного пьезоэлектрического

датчика и усилителя.Хотя у меня особого доверия нет (интуитивно) к всевозможным пъезо больше склоняюсь к индуктивным, но как ни

странно при длительной эксплуатации некоторые пъезо датчики зарекомендовали себя очень хорошо, не зависимо от условий

эксплуатации.

Датчики абсолютной вибрации их множество вот к примеру параметры одного из них:

Чувствительность (+-5%): 100мВ/g

Разрешение: 0.002g

Диапазон частот : 1.0 Гц-8 кГц (+-10%)

0.5 Гц-12 кГц (+-3 дБ)

1.2 Гц - 7 кГц (+-5%)

Резонансная частота: 13000 Гц

Поперечная чувствительность: < 5%

Диапазон измерения: 50g

Шок: 5000g

Температурный диапазон: -54 град. С +121 град. С

Материал корпуса: 316L нержавеющая сталь

Чувствительный элемент: кварц

Принцип работы: сдвиг

Вес: 91 гр

Изоляция корпуса: 10 8 Ом

Входной ток: от 2 до 20 мА

Напряжение питания (пост.): от18 до 28 В

Полный размах выходного сигнала: +-5В

База: от 8 до 12 В

Установочное время (1%): 5 с макс.

Защита от радио- и электрошумов: RFI & ESD

У этого датчика на выходе 2..20ма пропорционально СКЗ виброускорению .

Кто может подсказать есть ли в природе акселерометры типа ADXL105, но соответствующие выше представленным критериям, поскольку ADXL105 не подходит по диапазону измерений: +-5g а надо около 50g и многим другим критериям. Да, я видел аксели типа ADXL свыше 50g, но у них диапазон частот очень низкий где то до 400 гц, а это не приемлемо.

Или у кого ни будь есть схема аналогового датчика с усилителем . Или хотя бы объяснить, как это с помощью какого-то

кварца(что обычный кварц вытащили из корпуса -и вот тебе датчик) и усилителя получают СКЗ виброускорения(пропорционально СКЗ

амплитуды напряжения). У меня только вот пока такие абсурдные догадки, пъезо-усилитель- что то типа диодного моста и кондера, но при таком условии амплитуда входного напряжения будет меньше выпрямленной и характер её поменяется, вместо синусоиды почти прямая линия, в правильном ли я направлении мыслю ?

где T0..T30 -значение амплитуды .

а в датчиках мериющих виброускорение типа ADXL105 еденица измерения у них в "g" и на одном сайте вычитал что если спектры в ускорениии (g) то их надо проинтегрировать- поделить каждое значение на 2*pi*частоту,

соответствующую этому значению. Только откуда эту частоту взять, у меня же на выходе датчика только амплитуда напрежения т.е временное представление амплитуды.

И с помощъю БПФ из амплитудно временной диаграммы получается амплитудно частотная диаграмма я правильно понял?

1) CКЗамплитуды =CКЗ ускорения=sqrt( (T0*T0+T1*T1+...+T30*T30 )/ 31 ) верно ли это? (размерность в g)

2) Актуально ли получить СКЗ амплитуды от T0 до T21-T29 ?

3) Актуален ли спектр полученный в результате БПФ от T0 до Т21-29 ?

4) T=31 число отсчетов (частота дискретизации)

N=T/2,56=12 число линий в спектре.

Нигде толком не кто не описывает алгоритмы вечно умалчивают и упускают нюансы толи специально это делают!

вот нашел на форуме не помню где реализация на Си БПФ :

for(k=0; k<N; k++)

{

c=0;

d=0;

for(i=0; i<N; i++)

{

c=c+x(i)*cos(2*pi*i*k/N);

d=d+x(i)*sin(2*pi*i*k/N);

}

a(k)=c; //real coefficient

b(k)=d; //imaginery coefficient

s(k)=sqrt(c*c+d*d);

}

s(к)-модуль спектра.

x(i)-массив выборок внешнего сигнала

pi=3.14159....

N-размер выборок- я так понял это количество линий в спектре.

а где же частота дискретизации ?

И собственно где частота сигнала что то я не понимаю( после преобразования должно быть для кажой линии спектра частота сигнала и амплитуда, т,е типа s(k)-амплитуда s(j)-частота где они )?

Помогите совсем запутался я во всем этом!

[my504]

Лично я, тоже не очень понял.

Первое. С помощью БПФ получается НАБОР ФИЛЬТРОВ количеством равный числу выборок (включая нулевую частоту).

Второе. Количество фильтров должно соответствовать возможному рассыпанию спектра сигнала и потребной точности.

Отсюда третье. Совсем не обязательно оптимальным решением будет БПФ (если число фильтров ограничено, то вероятно оптимальным может быть ДПФ)

Четвертое.

N=T/2,56=12 число линий в спектре.

Это почему?

Не линий, а фильтров и откуда 2,56?

Тут теория.

Касаемо ПФ. При расфильтровке сигнала необходимо помнить, что полоса каждого фильтра (полоса анализа) будет зависеть от ВРЕМЕНИ НАКОПЛЕНИЯ, т.е от общей длины ансамбля выборок. А КОЛИЧЕСТВО ФИЛЬТРОВ - от количества выборок.

Таким образом мы разбиваем ВСЮ частотную область от НУЛЯ до половины частоты семплирования на РАВНЫЕ частотные интервалы и меряем КОМПЛЕКСНЫЕ составляющие сигнала, попавшего в эти интервалы.

[jeck]

...А вот обмерять каждый полупериод необходимо, ибо принятие решения происходить должно после каждого полупериода. Вот такая задача!..

Тогда можно пол полупериода обмерять - 5 мс останется на все остальное...Только что попробовал, Atmega16 c 12Мгц возводит в квадрат число 1020 (десятичное) примерно за 7 мкс (делит за 61 мкс - если верить VmLab) - можно легко успеть в прмежутках между отсчетами возводить в квадрат и сразу суммировать, считать выборки... Остается во второй части полупериода за 3-4мс вычислить квадратный корень из суммы, деленной на число выборок...Только вот алгоритма извлечения корня из unsigned long int (чтоб хватило) не встречал - только unsigned int (от 0 до 65535), чтоб проверить время...

P.S. А что это за устройство будет, если не секрет, что ему за каждый полупериод действующее нужно?

P.P.S. Здесь вот корень вычисляют http://www.dattalo.com/technical/theory/sqrt.html

VmLab может дать погрешность тактовая частата везде разная, на разних пк

...А вот обмерять каждый полупериод необходимо, ибо принятие решения происходить должно после каждого полупериода. Вот такая задача!..

Тогда можно пол полупериода обмерять - 5 мс останется на все остальное...Только что попробовал, Atmega16 c 12Мгц возводит в квадрат число 1020 (десятичное) примерно за 7 мкс (делит за 61 мкс - если верить VmLab) - можно легко успеть в прмежутках между отсчетами возводить в квадрат и сразу суммировать, считать выборки... Остается во второй части полупериода за 3-4мс вычислить квадратный корень из суммы, деленной на число выборок...Только вот алгоритма извлечения корня из unsigned long int (чтоб хватило) не встречал - только unsigned int (от 0 до 65535), чтоб проверить время...

P.S. А что это за устройство будет, если не секрет, что ему за каждый полупериод действующее нужно?

P.P.S. Здесь вот корень вычисляют http://www.dattalo.com/technical/theory/sqrt.html

VmLab может дать погрешность тактовая частота везде разная, на разних пк

[Тугодум]

N=T/2,56=12 число линий в спектре.

Это почему?

вот ссылка с сайта там написано про 2.56

http://www.vibration.ru/sinhr-usred-balans/suibm.shtml

my504 Спасибо за доку, буду изучать!

[my504]

Тугодум! Нужно же отличать конкретную РЕАЛИЗАЦИЮ прибора от основ построения. Для ПФ справедливо известное всем правило: частота дискретизации должна НЕ МЕНЕЕ ЧЕМ ВДВОЕ превышать верхнюю частоту спектра сигнала. А разработчики прибора заложили цифру 2,56.

Теперь о Вашем первом посте. Там Вы привели пример не БПФ, а ДПФ. Так что вникайте. Для облегчения понимания возьмите в качестве аналоговой модели ОТДЕЛЬНОГО ФИЛЬТРА ДПФ квадратурный перемножитель с интегратором на выходе. Собственно каждый фильтр ДПФ таковым и является. На один вход такого перемножителя подают ВХОДНОЙ СИГНАЛ, а на другой ГЕТЕРОДИН, равный по частоте центральному значению частотного фильтра. Т.е. сколько фильтров - столько и гетеродинов с кратными частотами.

[Тугодум]

А разработчики прибора заложили цифру 2,56

я предпологал тоже самое что разрабочики заложили но был не уверен, теперь уверен.

и еще раз спасибо за доку, удобочитаемый документ оказался, до конца пока еще не понял, разбираюсь.

Ошибки я осознал не все правда, скорее мне подойдет БПФ (FFT).

И что косаемо 2-го вопроса(СКЗ с нецелым числом периодов) , это не будет правильным.

Я вижу только два выхода из этой ситуации.

1)Аналоговая реализация(не аппаратная DSP). (типа ОУ+ что то еще ).

2)Програмная реализация.

А если программно попробывать все фильтры БПФ через СКЗ это будет наверное правильным, к томуже будет возможность узнать не только СКЗ спектров но и MAX значение амплитуды, и её частота, это же выполнимо?

А ведь они(производители датчиков) както усредняют, у них в датчиках аналоговая реализация СКЗ, каким образом они это делают для меня пока еще вопрос.

Я предупреждаю других не пренимать в серьез(как книжное издание ) все что я пока тут пишу это лищь мои домыслы, и я некомпетентен в этом вопросе.

[my504]

Откровенно сказать, я не метролог. Поэтому знаю только два способа, относительно пригодных для измерения действующих значений аналоговым методом. Это квадратичный детектор (ессно метод с погрешностью и требует калибровки, а также зависит от спектра сигнала) и термисторный (этот истинный, применяется в СВЧ). Поэтому предположить, как сделано в Вашем случае не смогу.

[Тугодум]

Пока буду изучать, а то в знаниях у меня провал, я и недумал что они у меня есть.

[lc433]

Как правильно сделать измерение постоянного тока? Ток имеет провалы в момент перехода нулевой точки в выпрямителе. Из-за мощной нагрузки конденсаторы не помогают компенсировать.

Цифры постоянно прыгают, а статическая индикация не пригодна. В то же время у простого мультиметра это не так сильно заметно. Какой алгоритм усреднения плавающего значения у мультиметра и можно ли его как-то реализовать на МК?

[chip-chip]

Глаз человека имеет инерцию. Потому частота отсчета сделана порядка 0.5 Герц. В какой момент отсчета попадет провал или пик напряжения трудно предугадать. Поэтому цифры прыгают на экране. Если применить усреднение показаний, то снизится точность индикации. Самый лучший способ наблюдения за быстроменяющимися процессами - осциллографический.

[lc433]

Спасибо, конечно, за подробности. Но мне нужно сделать, как в мультиметре (далее - ММ) амперметр до 10-20А постоянного тока, выпрямленного двухполупериодным выпрямителем. ММ показывает довольно хорошо, проскакивает погрешность в 0.1 - 0.2А очень редко.

Поскольку задача не наблюдать, а непосредственно реагировать на ситуацию, то применяется МК. Ведь к ММ нельзя подключить внешние устройства. Поэтому очень интересуюсь, какие алгоритмы применяются в ММ, а также что придумано другими радиолюбителями. Какой алгоритм измерения постоянного тока для МК?

за быстроменяющимися процессами

Ничего там быстрого нет. Просто через каждые примерно 8 мс идёт U-образный провал тока (нулевая точка) длительностью около 2-4 мс. Это примерно, я не могу сказать точнее. Потом опять повторяется, частота - 50 Гц. Может проще пару десятков тысяч мкФ туда влепить?

[chip-chip]

Раз не надо наблюдать за процессом, можно поднять частоту дискретизации (количество отсчетов за полупериод) хотя бы до 1кГц. Тогда с этими данными можно уже что угодно делать - складывать, вычитать, усреднять значение за полупериод по любому закону. Быстродействия МК хватит.

[lc433]

С данными можно что угодно делать - складывать, вычитать, усреднять значение.

Вот именно в этом и заключается мой интерес. Какие существуют формулы обработки данных? Или алгоритмы?

[chip-chip]

Школьный курс алгебры. Но надо знать как описывать функцию на языке Си. И четко представлять, что должно получится на выходе. Икс - выходная величина, игрек - допустим измеренное или изменяемое задание. Далее возводим в квадрат, делим, извлекаем корень и т.д. Всему этому есть определенные операнды в языке.

Изменено 19 марта, 2013 пользователем chip-chip

[lc433]

Школьный курс алгебры.

Плохо помню. Я тут недавно брал старые тетради, ничего в них не понимаю. Даже странно, как я тогда мог всё это решать.

[IMXO]

Плохо помню.

да... это самое страшное, когда не знал , да еще и в добавок забыл....

[lc433]

Лучше дайте алгоритм работы мультиметра

[korsaj]

"Алгоритм мультиметра" - конденсатор после резистивного делителя.

[lc433]

конденсатор после резистивного делителя.

Это помогает, но не сильно, если увеличить ёмкость, то показания запаздывают. Значит, как я понимаю, мало просто сложить и поделить, нужно еще возвести в квадрат и потом из суммы квадратов извлечь корень? А сколько нужно опросов в секунду/мс?

[korsaj]

Надо хотябы 20 измерений производить за период. Чем больше тем лучще.

[IMXO]

Значит, как я понимаю, мало просто сложить и поделить, нужно еще возвести в квадрат и потом из суммы квадратов извлечь корень?

этого мало, нужно еще посчитать количество измерений/опросов на период сигнала....

а вообще если речь идет о измерении гармонического сигнала достаточно применить ЦФ и определить точку перегиба и значение разделить на корень из 2....

для постоянного напряжения достаточно применить ЦФ

[lc433]

ЦФ

"Получаете результаты преобразования, один за одним. И замечаете, что эти результаты «скачут». А хотелось бы, чтобы стояли, как…"

Точное попадание! Буду изучать по вашей ссылке.