Voltmetre ve ampermetre uygulaması.

[LukeSkywalker]

Merhabalar.
Bir projede kullanmak üzere , hem ac, hem dc voltaj ( max 40V) ve akım (max 10A) ölçebilen PIC veya STM32F407 içeren bir sistem tasarlamam lazım.

Voltmetre kısmında ölçülecek voltaj illa 0-40v arasında olmak zorunda değil. Mesela ölçüm uçlarından birisine +5V diğerine +18V bağlandığında bunu 13V (Potansiyel fark) olarak göstermesi lazım.  Tabi yönde önemli.  0-40V değil de 40-0V olarak uçlar ters bağlandığında ekranda bunu "-" olarak göstereceğim.

Ampermetre kısmında da durum aynı. Eğer akım yönü uçlara  ise yine bunu "-" değer olarak göstereceğim.

Bununla ilgili nasıl bir yapı kullanabilirim.

Yardımlarınızı bekliyorum.
Saygılar.

[Klein]

diferansiyel girişli bir adc kullanabilirsin.
veya
diffamp kullanıp amp çıkışını  ADC referansının yarısına offsetleyip yarıdan yukarısını + aşağısını - olarak gösterebilirsin.

[LukeSkywalker]

Gerilim ac de olabilecegi icin ilk once dogrultmam gerekmez mi? Peki bu uclardan gelen sinyalleri dogrultup opampa nasil baglayacagim

[Klein]

Doğrultman şart değil.  TrueRMS ölçüm alırsın. DC-AC farkı olmaz.
illa doğrultacağım dersen
http://en.wikipedia.org/wiki/Precision_rectifier

buradaki gibi bir doğrultucu kullanabilirsin.

[LukeSkywalker]

True rms ölçümü nasil yapariz? Sanirim yazilimla halledecegiz.
Dogrultursak fark yukseltecini nasil kullaniriz?
Bu arada teşekkur ederim cevaplariniz icin

[Klein]

Doğrultursan polariteyi bilemezsin. Zaten  doğrultmanın amacı da bu değil mi?
Eğer doğrultursan polariteyi başka şekilde alman gerekir. 
Sinyalin orijinal halini başka ADC'ye  bir toplayıcı ile girersin örneğin.
ADC girişinden + referansa bir direnç ile pullup yaparsın. 
Sinyali de bir opamptan geçirip aynı değerde dirençle girersin. Eğer sinyal gerilimin 0V ise  ADC girişindeki gerilim  Ref/2 olur. Giriş negatife gittikçe buradaki gerilim daha da aşağıya gider. Gerilim  -Ref olduğunda ADC girişindeki gerilim 0V olur.  buradan polariteyi anlayabilirsin.

Eğer AC sinyalinin frekansı hep aynı ise TrueRMS işi kolay.  belirli bir süre boyunca ( örneğin frekans 5Hz ise 20ms boyunca)  mümkün olduğunca hızlı örnek alacaksın. bu örneklerin karesini alıp toplayacaksın. Tüm örnekleri aldıktan sonra, toplamı örnek adetine bölüp karekök alacaksın.
Eğer frekans sabit değilse  0 noktasını yakalayıp  sinyal en az bir periyotu tamamlayana kadar örnek alıp aynı işlemleri yapacaksın.

[LukeSkywalker]

Aynı girişten hem DC hem de AC  voltaj ölçülecek.
Dif. Op-amp'tan çıkan sinyali ölçtürsem yeter değil mi TrueRMS yönteminde.

[z]

Sorunuzu görünce birşeyler karalayım istedim.

[LukeSkywalker]

Cevaplarınız için teşekkür ederim.
mesaj birleştirme:: 16 Eylül 2013, 20:49:51

Şöyle bir devre ile ölçüm yapsam hem AC hem de DC gerilimleri okuyamaz mıyım? (AC gerilim okunurken yazılımda 0.707 ile tepe değerini çarpsam/filtre kondansatörleri devreye eklenecek)

[Klein]

Devrende 2 sorun var.
1- Köprü diyot içerisindeki diyotlar üzerinde gerilim düşümü olacaktır. İşin kötüüs bu gerilim düşümü Komponente, sıcaklığa ve üzerinden geçen akıma göre değişecektir.
2- DC ölçerken polariteyi nasıl anlayacaksın?
mesaj birleştirme:: 17 Eylül 2013, 13:01:53

Aynı girişten hem DC hem de AC  voltaj ölçülecek.
Dif. Op-amp'tan çıkan sinyali ölçtürsem yeter değil mi TrueRMS yönteminde.

Evet yeterli.  DC ölçümde zaten karelerin ortalamasının karekökü dc değeri verecektir.

[LukeSkywalker]

Verdiğim devrede, diyotlardaki voltaj düşümleri ihmal edilebilir. Polariteyi anlamak için bir adc daha kullanıp, hatlardan opampın + ucuna bağlananına paralel  diyot ve direnç bağlayarak, direnç üzerinden ölçüm yapacağım. Eğer değer 0'dan büyük ise polariteyi pozitif, değil ise negatif olarak kabul edeceğim.

[Klein]

Gerilim düşümü ihmal edilebilir seviyedeyse Diffamp kullanmana da gerek yok ki. Köprü çıkışını  gerilim bölücüden geçtikten sonra direk ADC'ye girebilirsin.

[LukeSkywalker]

Peki iki farklı DC voltaj seviyesi okunacaksa? Ölçüm uçlarının birisinden +5V diğerinden +15V geldiğini düşünürsek nasıl olacak? Dif. opamp kullanmadan ölçebilir miyiz 10V'luk farkı?

[Icarus]

Birinden +5 diğerinden +15 gelebilmesi için voltmetrenizin toplamda 3 tane girişinin olması lazım

[Klein]

@icarus kısaca özetlemiş.

Ölçümü neye göre yapacaksınız.  Ölçü aletinizin 2 girişi + GND bağlantısımı olacak?  olay burada biraz koptu.

birbirine seri bağlı ikitane pil düşünün. birisi 5V diğeri 10V. Toplamda 15V ediyor.  Siz 5V pilin - ucunu GND'ye  iki pilin birleşme noktasını köprünün bir ucuna  10V pilin + ucunu da köprünün diğer ucuna mı bağlayacaksınız?

Böyle olduğunu zannetmiyorum.  İki pilin birleştiği noktayı köprünün bir ucuna 10V pilin + ucunu da köprünün diğer ucuna bağlayacaksınız.  Bu durumda köprünün 2 ucu arasında 10V potansiyel fark olacak.  5V pilin - ucu bu durumda bizi ilgilendirmeyecek.