Skocz do zawartości
Zaloguj się, aby obserwować  
skmskm

Multimetr wielokanałowy

Pomocna odpowiedź

Pracuje sobie nad multimetrem wielokanałowym(12) na bazie arduino due.

Zaplanowałem 3 kanały prądowe na SCT006.

3 masy i 9 analogów od 330<->-330V. Planuje PTC i warystory na wejściach...

Symulator połączeń do analogów:symulator

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Podoba Ci się ten projekt? Zostaw pozytywny komentarz i daj znać autorowi, że zbudował coś fajnego!

Masz uwagi? Napisz kulturalnie co warto zmienić. Doceń pracę autora nad konstrukcją oraz opisem.

1. Czy obwody wejściowe mają jeden wspólny "koniec", tj czy np. sygnały AC będą odbniesione do wspólnej linii "masy" lub np. przewodu N czy nie? U Ciebie na chemacie tak nie jest, ale w rzeczywistości to raczej rzadkie.

2. Czy na wyjściu masz wiele niezależnych ADC/procesorów pracującyh na odizolowanych masach czy jeden wspólny, bo na rysunku są chyba niepołączone.

3. Po co PTC w obowodach napięciowych? Jak dużo mocy/prądu planujesz przepuszczać przez oporniki o sporych wartościach? Przecież jeśli masz gdzieś 1Meg to zanim PTC w takim obwodzie odpali to opornik 1Meg wybuchnie.

4. Warystory służą do pochłaniania energii. naprawdę dopuścisz ja gdzieś do swojego układu? Przecież dzielnik 1:100 + filtr z kondensatora skutecznie ją eliminuje. To nie zasilacz tylko miernik.

Narysuj nawet na kartce poglądowy schemat bez żadnych ruchomych części i symulacji: dwóch wejść napięciowych i jednego procesora do którego doprowadzasz sygnały do jego ADC. Do tego dorzuć choć jedno wejście prądowe. Skup się na poziomach odniesienia: co względem czego mierzysz. A wrzucając schematy opisuj każdy element, bo te zagadkowe źródła napięciowe rozrzucone po układzie niczego nie wyjaśniają. Byćmoże masz zupełnie skopane założenia i brniesz w coś bez sensu. A może nie.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

1. Tak będą ze wspólną masą, mam 3 masy na 9 wejść(prądowe są niezależne).

2. jeden wspólny na multiplekserze arduino due.

3. PTC/Warystory na wypadek przepięć(nie ufam urządzeniom do których chce podpinać go, maszyny przemysłowe).

Urządzenie ma mierzyć silnik na 3 fazach(3 napięcia do wspulnej masy) i 3 prądy, zarejestrować np.: rozruch, zmiane opciążeń...

A w tle zmierzyć krańcówki z wału prasy 6 szt(nagrać ich przełączenia...

Miernik niebędzie używany do zadań elektronicznych(płytek itp...).

Shemat jest na dzielnikach z przesunieciem napięcia odniesienia(tak by było można zmierzyć RMS napięcie.

część prądowa ma zewnętrzne szczęki(clamp meter).

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Warystory to elementy włączane równolegle do obwodów gdzie występują przepięcia, to prawda, ale włączane bezpośrednio w szynę, bo to na niej chcesz tłumić szpilki dochodzące np. do zasilacza AC/DC. Wtedy nie masz innej możliwości jak walczyć z przepięciami w ten sposób, bo samą linię "mocy" musisz pozostawić czystą - tamtędy przecież płynie cały prąd wejściowy. To nie jest Twój przypadek. Robisz tylko pomiary, nie pobierasz mocy/prądu z wejścia więc na wejściu napięciowym możesz mieć np. dzielnik 100k/1k. Przez takie coś energia nie przechodzi i warystor potrafiący zewrzeć jakieś [kA] i pochłonąć dziesiątki [J] energii w 50us nie jest potrzebny ani na wejściu ani na wyjściu. Na wejściu nie, bo nie musisz walczyć ze szpilkami w sieci energetycznej - nie robisz szafy stabilizującej energię w zakładzie przemysłowym, a na wyjściu nie, bo tam szpilka będzie widoczna jako proporcjonalny przyrost napięcia. Ale tylko napięcia, bo źródłem tego z punktu widzenia ADC jest dzielnik o ogromnej rezystancji wyjściowej (w moim przykładzie: 1k). Nikomu to nie zrobi krzywdy i zostanie pochłonięte przez diody zabezpieczające wejście scalaka. A jeśli chcesz podmuchać na zimne, to możesz wstawić diodę Schottky od wejścia ADC do masy i jego zasilania (np. BAT54S). Możesz oczywiście przeliczyć dzielnik tak, by pozwalał na pomiar także i szpilek np. do 4kV i wtedy masz dodatkową funkcjonalność, choć oczywiście kosztem spadku rozdzielczości pomiaru.

Tak więc wejścia napięciowe nie potrzebują warystorów. O PTC to już chyba sam rozumiesz, że bez sensu jest wstawianie takiego elementu szeregowo z dzielnikiem pobierającym 2mA. A z kolei szyny prądowe są zapewne zabezpieczone w szafie sterowniczej. Twój miernik nie musi tego robić a wręcz przeciwnie, powinien mieć rezystancję 0.01Ω co przy pomiarze "bezdotykowym" jest do spełnienia.

Co to znaczy "mam 3 masy na 9 wejść"? Albo wszystkie są zwarte i masz jedną albo są "pływające" i wtedy nie możesz względem nich mierzyć.

Czyli tak:

1. Masy wszystkich wejść napięciowych są wspólne co oznacza, że wszystkie pomiary AC są odniesione do tego samego przewodu N a masa ADC.. jest na potencjale N? To słabe i niebezpieczne. Ktoś podepnie inaczej kable wejściowe i masz fazę 400VAC na procesorze, wyświetlaczu, interfejsach i ew. komputerze. Plus dym w pokoju. Moim zdaniem izolacja jest konieczna - albo każdego wejścia osobno albo całego modułu pomiarów napięć wraz z jego osobnym ADC.

2. Pomiary prądu są bezkontaktowe więc tu nie ma problemu: nie wystawiasz żadnej masy, możesz mierzyć prądy w dowolnych szynach a dostajesz sygnały wyjściowe z modułów pomiarowych, które odnosisz do swojej masy ADC.

Czy dobrze myślę?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Pomiędzy masą ADC a N jest rezystor 100k(przesuwam na środek 1.65V do góry sygnał by dało się mierzyć minusy i plusy sygnału). PTC masy spina ze sobą na wypadek podłączenia jednej do N a drugiej do fazy itp...

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Takie rzeczy to można robić w eksperymentach, zestawach testowych lub urządzeniach całkowicie izolowanych, np. miernik mocy w plastikowej obudowie, wyjście tylko radiowe albo IrDA albo przez PLC albo LAN plus schowany za szybką wyświetlacz i plastikowe przyciski. Nie wiem kto będzie tego używał i w jakich warunkach, ale ja bym ryzyka wypuszczenia takiego pomysłu spod swojego oka nie podejmował. Przecież to nie przejdzie jakichkolwiek badań na bezpieczeństwo użytkowania. I proszę nie mów, że akurat tu nie są Ci potrzebne. Nie musisz ich robić, jasne, ale projektowanie urządzenia z góry wiadomo, że niebezpiecznego, gdzie całość opiera się na małym oporniczku 100k wytrzymującym pewnie ze 250V to słaby pomysł. Dla spokojnego snu są te reguły, nie dla papieru.

Wyobraź sobie, że podłączasz fazę z gniazda 3F 400VAC przez opornik 100k do masy swojego komputera. Nie będziesz miał obaw przed pracą na nim? Przed powieszeniem swojego życia na jednym przypadkowym elemencie w ogóle nieprzeznaczonym do celów ochronno-izolacyjnych?

To tylko tak pod rozwagę. Masz swój rozum i nie musisz kopiować tego co zobaczyłeś w internecie tylko dlatego, że wydaje się proste i tanie. A sądząc po tym co piszesz, na pewno stać Cię na więcej. Z resztą wprowadzenie izolacji, już sam wybór miejsca na barierę, to ciekawe doświadczenie. Przemyśl to raz jeszcze 🙂

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Ale ten miernik jest w plastikowej obudowie(5mm ścianki) szczelnie zamkniętej i wyświetlacz jest TFT(szyba z przodu dosyć gruba). Kompletna izolacja, żadnych elementów metalowych nie wystaje z niego, nawet ma podział na komory. Używać będę tylko ja i nikt inny. Projekt jest tylko dla mnie(nie wykonuję rzeczy dla innych).

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

O rany, to tyle napisałem się na bezdurno.. To przynajmniej gdybyś chciał wyprowadzać z niego pomiary po jakimś kablu to pamiętaj o izolacji 🙂

Napisz coś gdy już będzie działało: jakie dokładności uzyskałeś, czy wyniki wejść prądowych bardzo płyną z temperaturą, jaką przyjąłeś częstotliwość próbkowania, itd..

Jakie pomiary chcesz wykonywać? Częstotliwość? Jakaś analiza harmonicznych? Zapadów? Przepięć? cos φ? Czy tylko RMS napięć, prądów i którejś mocy? Czy będziesz gromadził wyniki (na czym?) do jakichś analiz historii? itd..

Może coś więcej o sprzęcie? Jaki LCD? Jaka biblioteka do niego? Jakie efekty? Jakieś ekrany liczbowe czy tylko grafika? Może jakieś trendy albo wyszukiwanie anomalii?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Program co napisałem działa około 6 klatek na sekundę (arduino due + triki by nie mrugało bez bufora). Bufor jest underrun (zapętlony bez przesuwania danych), czyta 50Hz razy 20 (próbki RMS). Wyrzuca 50 wartości na sekundę a bufer mieści 110(optymalizacja bez tego była 1 klatka na sekundę). Mogę spowolnić odczyt... wyświetla minimalną i maksymalną wartość w aktualnym sygnale na ekranie. Nagrywania może dam do pamięci Flash Arduino DUE (krótka sekwencja do odtworzenia na mierniku. Miernik ma być całkowicie samodzielny.

Będę mierzył wartość RMS napięcia i prądy. Głównie chodzi o zobaczenie rzeczy, których człowiek nie jest w stanie zauważyć, krótkich sygnałów itp...

LCD to TFT 7 cali 800 × 480 24-Bit UTFT

Arduino Due jako sterowanie i analogi 12-Bitowe.

Grafika jak na zdjęciu tylko po prawej dodałem wartości minimalna maksymalna.

Nie planuje żadnych zaawansowanych obliczeń na sygnałach(chyba że będą mi przydatne to dodam).

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Pierwszy pomiar baterii 6V się powiódł, ale przy próbie pomiaru zasilacza regulowanego(impulsowego) wartości szaleją na pewno przez jego częstotliwość pracy, musze dobrać kondensator by to filtrował nie niszcząc pomiarów.

Robię 1000 pomiarów na sekundę.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Jakie masz pasmo analogowe, tj. toru przed ADC?

Co to znaczy szaleją? Masz rozrzuty na poziomie 10%, 1% czy 0.1%?

Co to znaczy "powiódł się"? Miernik pokazał cokolwiek? Czy 6.00VDC? Przecież skalujesz współczynniki na końcu skali a nie gdzieś na początku, bo błąd na końcu może być wtedy ogromy. Jeśli masz zakres do 300V do podłączasz coś w tych okolicach, mierzysz dobrym multimetrem 5-6 cyfrowym i liczysz kalibrację dla tego miejsca. Ew. wcześniej sprawdzasz błąd zera pomiaru i to wystarczy.

Spróbuj być bardziej konkretny w zeznaniach. Nie robisz przecież pluszowego misia dla dziecka tylko mierniki i nie opisujesz go na stronie "Nauka" Expresu Wieczornego tylko na forum technicznym. Zaplanuj sobie co chcesz mierzyć i jak dobrze i to sprawdzaj, a nie takie blabla.

Zasilacz impulsowy bez obciążenia może pracować w trybie histerezowym (pulse skip, burst) i wtedy regulacja napięcia jest żadna. Gdy uruchamiasz i testujesz układ pomiarowy, korzystaj ze źródeł sygnału co do których masz pewność co produkują. Inaczej zginiesz w niepewności wszystkiego. Nie wiesz czy to zasilacz (oglądałeś go na oscyloskopie?, obciążałeś na próbę?) czy Twój układ, lepisz jakieś kondensatory licząc na poprawę być może psując coś innego itp. Przecież z góry wiadomo jakie powinno być pasmo analogowe przy pomiarach 1000sps, co tu kombinować?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Oscyloskopu nie posiadam planuje kupić może w tym roku za jakieś maks. 2kzł.

Założyłem na próbnie kondensator 1uF(mam taki chiński zestaw kondensatorów) i problem zniknął pomiary 30V pomiędzy minimum a maksimum 1V(obliczam bez przecinka by przyspieszyć program).

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

I co? Teraz już będzie dobrze mierzyło 3-fazowe AC bo gdzieś dodałeś kondensator?

Czy możesz oszacować jak zmieniło się pasmo - przecież to jest najważniejsze a nie to czy pomiary jakiegoś zasilacza stanęły i podobają Ci się nareszcie, bo przeczytałeś na jego obudowie napis "30VDC" więc powinny stać jak drut.

Jeśli obciąłeś do 30Hz to nic sensownego nie zmierzysz w sieci (i zupełnie spokojnie możesz obniżyć Fs do 100Hz), jeśli zszedłeś do 200Hz to po co próbkujesz na 1kHz a jeśli tym 1uF obciąłeś tor do 2kHz to i tak wciąż filtr jest za mały.

Być może zasilacz produkuje zakłócenia w paśmie Twojego miernika i to dobrze, że pomiary się wahały. Jeśli chcesz mierzyć parametry odkształconego przebiegu sieci AC to kilka harmonicznych musisz widzieć i wtedy filtr low-pass na 250-400Hz jest idealny przy FS=1kHz. Masz na ten temat jakieś zdanie czy robisz to na czuja byle coś robić? Przecież próbkowania 1000Hz nie zdjąłeś z sufitu tylko coś za tym stało. Hm... a może Cię przeceniam?

Co ma wspólnego wyświetlanie przecinka z przyspieszaniem programu? I jak chcesz sobie poradzić z obliczeniami i rysowaniem kilku wielkości skoro już teraz kombinujesz z prędkością głupiego mnożenia?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Przesadziłem trochę z tym kondensatorem.

Potrzebuje kupić 10nF policzyłem dla około 1KHz(trochę ponad).

Włożyłem na próbę najmniejszy jaki miałem.

Problem w tym że multimetr wskazywał na zasilaczu(zasilacz laboratoryjny 30V 10A) 30V, zasilacz 30V, a miernik 72V po dołożeniu kondensatora pokazuje 30V, musze tylko zmienić wartość.

Próbowałem zrobić tysiąc pomiarów i uśrednić nie pomogło pozbyć się 72V.

Nie potrzebuje większej dokładności niż 1V, ja czytam 1ksps ale co 20 odczytów dane składam za pomocą RMS.

Obcięcie przecinka pochodzi z czasów gdy walczyłem z szybkością wyświetlania, teraz mogę to zmienić bo ta zmiana nic nie dała(tylko na wyświetlenie 12*6 obliczeń zmiennopozycyjnych).

Udało mi się przyspieszyć rendering za pomocą scalania danych w locie(rysuje długie linie zamiast kropek).

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Kupiłem kondensatory i założyłem, miernik nie reaguje na zasilacz, mierzy poprawnie z rozrzutem około 0.6V na 30V DC(zasilacz) co daje +-1%, a przy 230V AC(sieciowe) z rozrzutem około 2V co daje +-0.43%. Miernik reaguje bardzo dobrze, pokazuje natychmiastowo jak się elektrody od źródła odłączy. Kanały pokazują przy 230V AC wartości różniące się od siebie maks. 3V co dla mnie niema znaczenia.

Postanowiłem dodać narzędzie do pokazania jak się zmienia częstotliwość na wyjściu falownika w formie sinusoidy zwężającej się(przy okazji to pokarze kolejność faz) będzie działać na 3 kanałach bez RMS.

Zdjęcie miernika z przewodami:

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.

Zaloguj się, aby obserwować  

×
×
  • Utwórz nowe...