Pomiar detekcji fazy jako sygnał do wysterowania układu

[Chev]

Dzień dobry.

 

Postanowiłem zbudować układ, który pozwoliłby mi na monitorowanie poziomu sieci 230V. Chcę wykorzystać czujnik ruchu, aby za jego pomocą zaświecać lampę, jak to się po bożemu robi, a przy okazji dodatkowo wysterować inne urządzenie za pomocą mikrokontrolera i przekaźnika. Zbudowałem schemat pokazany na zdjęciu. 

Zasada działania jest taka:

Zasilam układ i czujnik ruchu z napięcia 230V. W momencie załączenia się czujnika ruchu, przekaźnik w nim zostaje zwarty i ten sygnał chciałbym badać, ale idźmy dalej. Dioda zaczyna przewodzić, wycinając połowę sinusa na fototranzystor. Z niego zbieram sygnał i sprawdzam czy zmienił się stan wejścia mikrokontrolera.

Z noty PC817 wynika, że typową wartościa Vf diody jest 1,2V oraz prąd 20 mA. Tych wartości się trzymałem. 

Nie wiem czy poprawnie rozumuję zbieranie sygnału wyjściowego z tranzystora. Sygnał będzie próbkowany z częstotliwością sieci 50Hz czyli sygnał ten muszę próbkować przynajmniej z częstotliwością 100Hz żeby rzetelnie ocenić czy czujnik nadal jest aktywny czy też nie.

W dalszej logice, jeśli czujnik jest aktywny to występuje przerwanie, które aktywuje dany port mikrokontrolera z kluczem tranzystorowym, który dołącza napięcie 12V na cewkę przekaźnika, zasilając przez ten czas inne szpejo.

Podsumowując. Czy metoda detekcji fazy narysowana przez mnie jest prawidłowa czy wymaga zmodyfikowania?

 

Dziękuję z góry za pomoc.

[ethanak]

...a potem następuje druga połówka sinusoidy, dioda nie przewodzi, napięcie na niej rośnie, rośnie, aż osiągnie taką wartość że dioda powie "pufff" i przejdzie do Krainy Wiecznego Przewodzenia.

Proponuję zanim zaczniesz coś podłączać bezpośrednio do 230V zapoznać się z działaniem podłączanych cosiów, a najlepiej w ogóle tego nie robić - 5V jeszcze nikogo nie zabiło, ale 230V owszem się zdarzało.

Poza tym żaden mikrokontroler tam nie jest potrzebny, wystarczy tranzystor i przekaźnik. A najprościej zastosować po prostu przekaźnik z cewką na 230V AC (są takie) - i wtedy w ogóle całość składa się tylko z tego jednego przekaźnika 🙂

 

[Chev]

36 minut temu, ethanak napisał:

...a potem następuje druga połówka sinusoidy, dioda nie przewodzi, napięcie na niej rośnie, rośnie, aż osiągnie taką wartość że dioda powie "pufff" i przejdzie do Krainy Wiecznego Przewodzenia.

Proponuję zanim zaczniesz coś podłączać bezpośrednio do 230V zapoznać się z działaniem podłączanych cosiów, a najlepiej w ogóle tego nie robić - 5V jeszcze nikogo nie zabiło, ale 230V owszem się zdarzało.

Poza tym żaden mikrokontroler tam nie jest potrzebny, wystarczy tranzystor i przekaźnik. A najprościej zastosować po prostu przekaźnik z cewką na 230V AC (są takie) - i wtedy w ogóle całość składa się tylko z tego jednego przekaźnika 🙂

 

Masz rację, że wystarczy przekaźnik z cewką 230V, ale dla samej nauki chciałbym to zrobić na transoptorze. 

Przychodzi mi do głowy rozwiązanie dołożenia drugiej diody równolegle w przeciwnym kierunku. Wtedy przepływ napięcia będzie dwukierunkowy. Rozwiąże to problem?

 

[ethanak]

6 minut temu, Chev napisał:

Przychodzi mi do głowy rozwiązanie dołożenia drugiej diody równolegle w przeciwnym kierunku.

Może być - albo to, albo inny transoptor (np. PC814).

Poza tym nie musisz nic próbkować. Podpinasz przerwanie do pinu transoptora i w przerwaniu ustawiasz jakąś zmienną na aktualny czas. W głównej pętli po prostu sprawdzasz, czy upłynęło już dostatecznie dużo czasu od ostatniego przerwania. To oczywiście nie jedyne rozwiązanie.

Problem przekręcenia się licznika milisekund zostawiam jako ćwiczenie 🙂

 

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Chev]

36 minut temu, ethanak napisał:

Może być - albo to, albo inny transoptor (np. PC814).

Poza tym nie musisz nic próbkować. Podpinasz przerwanie do pinu transoptora i w przerwaniu ustawiasz jakąś zmienną na aktualny czas. W głównej pętli po prostu sprawdzasz, czy upłynęło już dostatecznie dużo czasu od ostatniego przerwania. To oczywiście nie jedyne rozwiązanie.

Problem przekręcenia się licznika milisekund zostawiam jako ćwiczenie 🙂

 

Super. Dziękuję za dobre info! Dopytam jeszcze, bo kto pyta nie błądzi. 

Powiedzmy, że przerwanie pojawi się, gdy na wejściu pojawi się stan niski. Nogę kolektora w takim przypadku podłączam bezpośrednio do uC bez zasilania, tak jak jest na rysunku, tak?

[ethanak]

42 minuty temu, Chev napisał:

Powiedzmy, że przerwanie pojawi się, gdy na wejściu pojawi się stan niski.

Dokładniej: kiedy stan na wejściu zmieni się z wysokiego na niski (albo odwrotnie, jedna chwała, czas reakcji i tak musi być dłuższy niż pełny okres czyli 20 msec). A podłączenie jest w porządku, pamiętaj tylko że w przypadku ATcośtam (czyli Arduino i podobne) nie do każdego pinu można podpiąć przerwanie (w Arduino to piny 2 i 3).

Aha, i nie jestem pewien co do rezystancji w obwodzie diody transoptora, ale to niech ktoś się wypowie.

[Jawi]

Dnia 8.05.2020 o 13:18, Chev napisał:

Postanowiłem zbudować układ, który pozwoliłby mi na monitorowanie poziomu sieci 230V. Chcę wykorzystać czujnik ruchu, aby za jego pomocą zaświecać lampę, jak to się po bożemu robi, a przy okazji dodatkowo wysterować inne urządzenie za pomocą mikrokontrolera i przekaźnika...

...

Podsumowując. Czy metoda detekcji fazy narysowana przez mnie jest prawidłowa czy wymaga zmodyfikowania?

Dzień bobry 😉

Jak dobrze zrozumiałem, chcesz włączać urządzenia w zerze sieci?

Detekcji przez zero używa się w sterowaniu fazowym oraz w celu minimalizacji zakłóceń. I wtedy do przełączania używa się półprzewodników. Dlatego, że połówka sinusa sieci trwa 10ms, a czas włączania przekaźnika trwa  kilka-kilkanaście ms. Ile dokładnie? A no tego dokładnie nie wie nikt. Ale to i tak nie ma znaczenia, bo cewkę będziesz rownoleglił elementem wygaszającym indukowane napięcia czyli diodą, a ona wprowadza kolejne opóźnienia rzędu kilku ms.   Tak więc nawet uC z wyliczaniem czasów nie da rady tego zrobić dobrze, bo pewnie warunki pracy przekaźnika będą się w czasie zmieniać. Tzn. włączy przekaźnik w odpowiednim czasie, ale styki zadziałają wg własnego uznania szybkości 😉 Styki przekaźnika się zużywają, materiał zmienia z czasem właściwości, sprężystość, rozmiar, oporność itd. Tak więc Twój układ jakby go nie komplikować będzie w rezultacie losowo włączać odbiornik, tyle że z pewnym opóźnieniem. 

Detekcja zera ma sens (umiarkowany w tych mocach i zastosowaniach), ale gdyby zastosować triak i włączać go gotowym do tego celu przeznaczonym jednym elementem - czyli optotriakiem z detekcją zera. I nic więcej nie potrzeba. Spójrz na DS MOC306x i podobne. A gdyby wykorzystać triak z serii ACS to dalej upraszczasz układ bo nie trzeba układów gasikowych przy takich zastosowaniach (np BTB6, BTB12 itd).

No i zapomniałem, po co tyle pisania, można wykorzystać przekaźnik SSR, który sam załatwia sprawę detekcji fazy. https://www.instructables.com/id/Arduino-SSR-25-DA-Solid-State-Relay-and-DS3231-RTC/  -  przykład zastosowania z Arduino.

Tyle, że to taka armata na muchy.

Edytowano Czerwiec 5, 2020 przez Jawi

[Chev]

Poradziłem sobie już w ten sposób, że zastosowałem prostownik jednopołówkowy, dzielnik napięcia, by uzyskać napięcie 1,2V na transoptorze oraz prąd 5 mA bodajże. Do tego elektrolit na wejście 220uF + ceramik 100 nF jako filtracja. Na wyjściu w torze kolektora transoptora rezystor 10k, dczytuje sobie stan zbocza na porcie i wszystko działa jak należy.