Цифровой Вольтметр + Цифровой Амперметр На Микроко

[brodnov]

....Итак точность замеров 1ед., т.е. 1В. Достаточно?

Странный вопрос...

Даже без выяснения чего меряем... действующее? амплитудное? средневыпрямленное?

Для КОРРЕКТНОГО измерения ДЕЙСТВУЮЩЕГО значения переменного напряжения прежде всего недопустимо его выпрямлять или отсекать отрицательную полуволну.

Для этого достаточно сместить напряжение вверх на половину раскрыва АЦП и уложить максимальную амплитуду измеряемого сигнала (ессно с некоторым запасом) в этот раскрыв. Затем делаются выборки из них вычитается опора смещения (это референсная величина и она должна быть выше точности измерений или контролироваться самим МК). Затем каждая выборка возводится в квадрат и накапливается сумма периода измерений. Из накопленной суммы извлекается корень квадратный. Все. Далее на нормирование, десятичную настройку и индикацию...

PS. По поводу приведенной Вами схемы. Вы вероятно допустили оговорку, назвав разрешающую способность ТОЧНОСТЬЮ? Это две большие разницы... Измерять недействующее значение сети с точностью в 1 вольт БЕССМЫСЛЕННО - ошибка составит до 7% (по анализам спецов - это достаточно типичное следствие искажения синуса и в результате нелинейных нагрузок и в результате насыщения трансформаторов на ТП).

Согласен, даже скорее не оговорка (жеще со мной надо) а заблуждение. Задача ставилась контролировать напряжение бытовой сети 220В 50Гц с уровнем погрешности и линейности мультиметра D890(X). Мультиметр имеет какой-никакой аппаратный детектор среднеквадратичных значений напряжения переменного тока ( прошу прощения за корявость изложения мысли). Контроллер имеет только АЦП . Да знаю я, что "по-взрослому" надо-бы делать 128 (лучше 1024 ) замеров за период, каждый замер возводить в квадрат, складывать эти значения и вычислять корень квадратный из суммы. Вот это число и бедет претендовать на "результат измерения". Но! Хочется и генератором внутренним обойтись 4МГц, и контроллер подешевле (PIC16F676) и поменьше рассыпух разных и мелкосхем дополнительных... В итоге : 32 замера за период , суммирование, усреднение результата измерения, сревнение с верхним и нижним установленными пределами (реакция по результату сравнения), вывод на индикацию. Это все за ОДИН период, ибо дальше следующий, следующий...Без детектора перехода через "0" и результат измерения - как у 890-го.

Пытался я делать со смещением до половины АЦП , но почему-то пострадала линейность измерения. Я буду дальше бороться ...

[Реклама]

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

[my504]

Для корректного смещения необходимо практически каждый отсчет сопровождать измерением этого самого смещения. Для этого нужен ключ, шунтирующий входное напряжение на время этого калибровочного отсчета. Алгоритм в этом фрагменте получается довольно простым: ключ замкнули -> измерение -> в буфер -> ключ разомкнули -> измерение -> минус буфер -> результат в массив или на возведение в квадрат, если требуется режим реального времени.

[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

[Cqhammer]

Но как для меня то наверное самая большая сложность это в самой программе, да и если контролер полностью забит может другой применить в котором побольше памяти ?

[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

[my504]

Тут нет однозначного ответа. Возможно в Вашем случае исходный код писался на Си и не был оптимизирован или алгоритм не самый удачный. В любом случае есть выход из положения - или оптимизировать код (как вариант писать все на АСМе) или перейти на более мощный контроллер (быстрый и с большей памятью). Но всегда интересно вместить сложный алгоритм в простой контроллер минимизировав затраты на его тиражирование. Хотя в условиях профессиональной разработки это не оптимальное решение - время затраченное на вылизывание кода может фатально сказаться на продвижении товара на рынке (будете не первыми...)

[brodnov]

Тут нет однозначного ответа. Возможно в Вашем случае исходный код писался на Си и не был оптимизирован или алгоритм не самый удачный. В любом случае есть выход из положения - или оптимизировать код (как вариант писать все на АСМе) или перейти на более мощный контроллер (быстрый и с большей памятью). Но всегда интересно вместить сложный алгоритм в простой контроллер минимизировав затраты на его тиражирование. Хотя в условиях профессиональной разработки это не оптимальное решение - время затраченное на вылизывание кода может фатально сказаться на продвижении товара на рынке (будете не первыми...)

Нет, на асме писано. Кода много, оптимизировал несколько раз, ибо на самом-то деле замеры делаю сразу по трем каналам, синхронно (с прицелом на трехфазное). Но,проблема не в этом. Не хватает времени между замерами(625 мкСек-Tзамер-Tинд-Tклав-Tсравн) для матиматики. Повторюсь, но! Не хотелось привязываться к переходу через"0", как у многих. Поэтому меряю не 10 мСек а все 20, за это время все и обрабатывается и сравнивается и индицируется. Ну, скажем, возвести в квадрат я успею через обращение к таб. квадратов, но вычислить корень из результата почти нереально за это время. Если нужно именно среднеквадратичное, тогда лучше внешний детектор применять (как у мультиметров). Идея мерять период более перспективна именно со смещением опорного, ибо меряется обе полуволны. К этому иду, но пока чего-то не так в делителе, я думаю. Кстати , в варианте постоянного вольтамперметра я уже применяю коррекцию смещения (пригодилась для компенсации "бяки" на выходе LM358). "...всегда интересно вместить сложный алгоритм в простой контроллер..." ВОТ! У меня и источник вдохновения есть, Ivan Ivanov . Как среднеквадратичное меряет? Как успевает? Не знаю, но стараюсь.

[my504]

Судя по схемотехнике, Иван меряет свои 32 отсчета за полпериода только на одной положительной полуволне. Причем специальной аппаратной синхронизации для "ловли" перехода через ноль не требуется - он просто использует для этого встроенный компаратор, поэтому и задействован порт RA0 - он одновременно "+" вход компаратора и AN0 вход АЦП. Как говорится: "Достаточно только одной таблэтки..." Значит 10 мс делим на 32 отсчета - имеем 312 мкс/отсчет. При работе через прерывание от флага АЦП этого хватает за глаза и за уши... При 1 мкс цикле на преобразование уйдет порядка 30 мкс, включая потери на обработку прерывания. Естественно он обрабатывает массив измерений ПОСЛЕ его заполнения... данный прибор и не заявлен, как элемент системы авторегулирования с требованием режима реального времени. Время на срабатывание автомата много больше одной полуволны, а значит и есть время на обработку...

Недостаток измерения по одной полуволне - невозможность померять постоянную составляющую сети (подмагничивание). Хоть ГОСТ и запрещает потребителям создавать постоянную составляющую (однополупериодное потребление), но на практике она присутствует...

[brodnov]

Спасибо my504, на компаратор я и не обратил внимания. Возможно потому, что пытаюсь пойти другим путем. Действительно, при измерении одного полупериода времени на обработку гораздо больше. Но...буду пробовать.

[my504]

Сделал в Экселе небольшую прикидку по разрядности обработки при измерении действующего значения.

Так при ВОСЬМИРАЗРЯДНОМ входном массиве (32 точки на полупериод) погрешность расчетов (не измерений!!!) составит максимум полпроцента от измеренной величины (не от шкалы!!!) в верхних 20% шкалы. Т.е. для Ga ry такое вполне подошло бы, на мой взгляд.

Это позволяет на 676-ом ПИКе сделать возведение в квадрат ТАБЛИЧНЫМ, правда заняв под это половину программной памяти. Но в этом случае городить массив не нужно и накопление суммы квадратов можно делать на лету.

Возможность вместить в 512 строк кода остальное я не пытался рассчитать, но прикиды вроде положительные, хотя могу и ошибаться... В крайнем случае можно (а вообще и гораздо лучше) использовать 616-ый. В нем во первых нет ненужного флеша данных, а во вторых флеш программы вдвое больше (ОЗУ тоже удвоено). В третьих есть версия этого чипа с шунт-регулятором PIC16HV616, что упростит сетевое подключение. Даже цена у него несколько ниже... Один у него недостаток имеется на сегодняшний день - его нет в прайсе Тритона-Гаммы, что говорит об его отсутствии на просторах СНГ... Пока отсутствии...

Изменено 14 марта, 2009 пользователем my504

[gud]

печатку для "Смарт вольтметр (амперметр) в формате lay. выложыть можно

[simsim]

Собрал "вольтамперваттметр"из поста №11,прошивка из поста №15,работает,автору респект!

Но! При указанных на схеме номиналах,а именно-шунт 0,01ом,резистор обратной связи 15ком,показания амперметра меньше ровно в 10 раз!Причём запятая на "правильном"месте,тоесть 9,99А.С шунтом 0,1ом показания правильные.Для ШУНТА 0,01ом ПРИШЛОСЬ СИЛЬНО УВЕЛИЧИТЬ СОПРОТИВЛЕНИЕ резистора обратной связи,что неблагоприятно сказывается на стабильности.Впечетление такое,что прошивка для шунта 0,1ом,

либо для 99,9А с перемещённой запятой.Так-как на сайте автора почему-то зарегистрироватся не могу,и соответственно не имею доступа к прошивкам размещённым там,пишу здесь.Просьба к автору в названиях прошивок указывать параметры,например: "vapDC 9,99a_0,01ohm".А так-же, было-бы неплохо добавить 4-й разряд тем самым повысив точность индикации, так-же при наличии системных ресурсов контроллера,ввести индикацию режима в реальном времени,например: 3,75А или 22,7U .С уважением,simsim.

Добавлено 23.03.09г

Залил ради интереса прошивку из поста №11,для амперметра 99,9А.Так вот,при сопротивлении шунта 0,01ом, "накрученном"(см.выше) входном усилителе и реальном токе 1,50А,показания индикатора 15,0А.Соответственно делаем выводы: прошивка из поста №11,соответствует сопротивлению шунта 0,01ом,максимальному току 99,9А,и заявленному автором сопротивлению обратной связи 15ком...

Хотя вряд-ли такие токи нужно измерять в радиолюбительской практике,скорее на производстве...

Что касается "исправленной" прошивки из поста №15,то она вероятно переписана для шунта 0,1ом,хотя достаточно было-бы переместить запятую,так-как шунт 0,1ом при токе 5А, уже хорошая "печеЧЬка"

Да,и ещё...На сайте автора в статье "Универсальный вольтамперметр" на печатной плате со стороны дорожек

присутствует "шутка юмора" связанная с дорожкой на А1 индикатора.

С уважением,simsim.

Изменено 23 марта, 2009 пользователем simsim

[brodnov]

Спасибо за пост. Думал все впустую и никому это не нужно и не надо.

1. Сей девайс ваялся отнюдь не для промышлености, а для любителей RC моделей летательных, ехательных, плавательных аппаратов.У них реально 50А, а для вертолетов и все 100А, поэтому и ставил ДВА шунта от китайского мультиметра (тот который "тЫры-пЫры- 890 бУм-цА-цА" ). Действительно, рез обр.св. ОУ подбирался эксперементально из имеющихся 15К, 27К,51К. Эта схема была опробована на предыдущих разработках (те, что без 74HC595), на половинке шунта, шунте, двух паралельных шунтах, и "подсмотрена" мною у товарищей с Запорожья http://www.tretnik.com/volt.html и перенесена на имеющуюся у меня элементарную базу. Мне не нравится нелинейность измерений, но моделистам подошло. У Вас получилось отстроить линейно?

2.Во второй прошивке, действительно, перенес точки и убрал узел контроля переполнения 999Вт, ибо в первой прошивке ежели мощность за 1КВт, то и точка появляется при измерении мощности и показания сдвигаются : Х.ХХ КВт. 3. Кстати на русскоязычном варианте сайта http://ur5kby-r.mylivepage.com почти полная комерческая прошивка . ОНО ампер-часы меряет, вот: vapcDChex.pdf . Да, я и сам не могу что-то свой файл с с того сайта скачать, издержки бесплатного хостинга. Если чего заинтересует, обращайтесь,- я сюда закину.

4. Платка, действительно, потешная. Но исправлять не стану , ибо окончательный вариант ужО есть . Бомба? Кстати на той-же плате и термометр и реле времени.

5. уже и платы заводские есть на 4-х розрядные индикатор, осталось между поисками еды найти время и сваять новую линейку изделий. Спасибо, что так долго читали, удачи!

[simsim]

Да,линейно отстроить получилось,(насколько можно считать правильным и линейным мультиметр DT-890B+)

при сопротивлении обратной связи 82ком,немного "подпиленном" шунте 0,01ом,и перебрав несколько экземпляров LM358,который по своим параметрам отнюдь не измерительный операционник.Может стоит попробовать что-то из серии TL?Кстати на новой плате,смотрю он питается до стабилизатора,будем пробовать.

Попробую новую прошивку,о результатах отпишусь.

С уважением,simsim

[simsim]

Да,считает ампер/часы,но в 10 раз быстрее/больше? ,если 99,9А/Ч или запятая не там стоит если 9,99А/Ч.

В этом и заключается "почти полная" коммерческая версия?Тем не менее бит защиты в пошивке присутствует...

С уважением,simsim

[brodnov]

Да,считает ампер/часы,но в 10 раз быстрее/больше? ,если 99,9А/Ч или запятая не там стоит если 9,99А/Ч.

В этом и заключается "почти полная" коммерческая версия?Тем не менее бит защиты в пошивке присутствует...

С уважением,simsim

Да, экземпляры LM358 "плавают" , поэтому и спросил о линейности. LM258 тоже не сильно лучше. Попытка применить TL072 потерпела крах. Остановился на LM358 с питанием со входа стабилизатора через 100 Ом. Вечером посмотрю чАво там с точками, исправлю. Есть мысль в сервис меню добавить выбор знакоместа точек для U и I, но нужно учесть как-то и для P и С преобразование, соответствующе. Кст., какой индикатор применили? С о.а. или о.к.? Б.з. прописан в конфигурации. Сложно при програмировании "^" убрать? В "коммерческой" добавлен контроль нижних и верхних пределов U и I с отключением реле. Оно Вам надо? Удачи!

[simsim]

Да,желательно добавить в меню выбор знакоместа точки,тем самым дав возможность пользователю изменяя усиление ОУ,сопротивление шунта и соотношение резисторов делителя напряжения,адаптировать прибор под свои нужды.Но это мнение "продвинутого в электронике пользователя",с коммерческой точки зрения все может быть по-другому- "больше приборов хороших и разных"

Индикатор у меня с О.А.,имеется в виду что при теперешнем положении точки тоесть 99.9А/Ч,при токе 1А за 1 час прибор насчитал 10А/Ч,может быть считает одно,а показывает другое?

Не,галочку бита защиты убрать не тяжело,и коммерческая версия мне не нужна,а нужна нормальная радиолюбительская.

С уважением simsim

[brodnov]

...Изменять нужно было не разряд точки амперметра,а коеффициент пересчёта счётчика А/Ч для 99,9А/Ч ,либо разряд точки счётчика,что я и сделал,установив по адресу 02ВАh,3001h и вернул на место точку амперметра установив 02АСh_3002h. Теперь показания соответствуют действительности для ёмкости 9,99А/Ч... , да простит меня simsim. Я ему очень презнателен. "Паршивку" сейчас исправлю, но чувствую не все это...

vapcDChex.pdf вот, исправленная "паршивка".

Еще пинки будут?

Изменено 26 марта, 2009 пользователем brodnov

[simsim]

вот, исправленная "паршивка"

Нуу..."чем дальше в лес-тем толще партизаны" ,Теперь мощность неправильно показывает.

Я "паршивку"немного подправил,стало всё правильно считать,ждем что будет при переполнении счётчика,пока считает.Подробности написал автору в "личку".По поводу "пинков",если что не так,то я конечно извиняюсь...

С уважением simsim

[brodnov]

вот, исправленная "паршивка"

Нуу..."чем дальше в лес-тем толще партизаны" ,Теперь мощность неправильно показывает.

Я "паршивку"немного подправил,стало всё правильно считать,ждем что будет при переполнении счётчика,пока считает.Подробности написал автору в "личку".По поводу "пинков",если что не так,то я конечно извиняюсь...

С уважением simsim

Ну, что simsim ? Вам вожжи в руки! Приглашаю в соавторы

[simsim]

Ну, что simsim ? Вам вожжи в руки! Приглашаю в соавторы

Не,в соавторы это слишком Права такого не имею,так-как это Ваша разработка,и Вы автор.Равно как и выкладывать в форум,либо распостранять другим способом без Вашего согласия сделанные мной изменения в прошивках,печатных платах и принципиальных схемах.Здесь-же отвечаю на возможные просьбы участников форума поделится исправленной прошивкой-не дам,обращайтесь к автору,либо разбирайтесь сами.

С уважением,simsim

[brodnov]

vapcDCsshex.pdf

Скажем simsim-у "спасибо"! U-ХХ.Х, I-Х.ХХ,P-XXX,C-X.XX.

Ну, потерялся я в точках .

ВСЕМ!!! При программировании отвечать что не использовать оскал с прошивки ! (Ну ежели, конечно не слетел). Ампер/часы неправильно считать станет, и снова меня-же пинать будете. ПробЫвайте, удачи.

Изменено 28 марта, 2009 пользователем brodnov

[brodnov]

DOGGI в 10 посте ты говорил что собрал пробник из поста №7. чего он из себя представляет? что умеет? параметры? точность?

[Elektron2006]

Блин, НЕ ПОНЯЛ? brodnov а ты откуда? Это мой вопрос к DOGGI. Че за глюк?

[brodnov]

Ду уж . Вопрос, явно не ко мне.

[Elektron2006]

Удалось и мне запустить сей девайс. Резистор обратной связи установил 47Ком. Шунт 0.1 Ом. Линейность проверял мультиметром UT70C. При токе 1 А на индикаторе отображалось 2А, увеличил до 1.5 А - показал 3А. То-есть показания были завышены ровно в 2 раза. Чтобы не привлекать на помощь бубен и кнопу "Н" тупо установил на pin8 контроллера делитель из двух резисторов по 1 Ком. Прошивку взял из поста №48 от автора brodnov. Спасибо ему, я его три дня мучил

Изменено 30 марта, 2009 пользователем Elektron2006

[simsim]

Скажем simsim-у "спасибо"! U-ХХ.Х, I-Х.ХХ,P-XXX,C-X.XX.

Ну, потерялся я в точках .

ВСЕМ!!! При программировании отвечать что не использовать оскал с прошивки ! (Ну ежели, конечно не слетел). Ампер/часы неправильно считать станет, и снова меня-же пинать будете. ПробЫвайте, удачи.

Кстати с "раскалиброванным оскалом"счётчик А/Ч не сильно-то и врёт,может за большое время счёта накапливается погрешность...

Удалось и мне запустить сей девайс. Резистор обратной связи установил 47Ком. Шунт 0.1 Ом. Линейность проверял мультиметром UT70C. При токе 1 А на индикаторе отображалось 2А, увеличил до 1.5 А - показал 3А. То-есть показания были завышены ровно в 2 раза. Чтобы не привлекать на помощь бубен и кнопу "Н" тупо установил на pin8 контроллера делитель из двух резисторов по 1 Ком. Прошивку взял из поста №48

Инормацию по шунтам и резисторам ОС дам чуть позже,если brodnov не будет возражать