Akım Trafosu ile 220V Akım Ölçümü

[Proteus]

Arkadaşlar kolay gelsin,

Aşağıdaki devre ile akım ölçmeye çalışıyorum ama tam olarak başaramadım.Bu işin mantalitesi nedir tam olarak



Skopta opamp çıkış voltajının düştüğünü gözlemliyorum trafonun primerinden geçen akıma göre değişim var.
Sarı opamp çıkışı, mavi akım trafosu sekonder voltajı




Kodum da bu şekilde okuma kısmı :

void current_READ(void)
                                            {
    max=0;
    v=0;
    for (i=0; i<=20;i++){
    
    t[i]=0;
    }

   /*memset(txt, 0x00, 1);*/
ADCON0.ADON=1;
delay_us(100);
for(i=0; i<=20; i++)
                      {
v= ADC_Read(1);
v =v*(10.0/1023.0);
v=(v-5.0);
 t[i]=(v*100);
                      }

ADCON0.ADON=0;
max=t[0];
for(i=0; i<=20; i++)    {

      if(max<t[i])
          max=t[i];
          
                        }
max=max*.707106781;            // convert peak into RMS



/*IntToStr(max, txt);*/         // convert integer value into string

FloatToStr_FixLen(max, txt, 5);

Lcd_out(2,1,txt);            // displays measured current on LCD

[Erol YILMAZ]

Merhaba,

Diferensiyel amplifier uygulaması doğru fakat 2 nokta dikkatimi çekiyor.
1. Amplifier yapın 2k2/22k  oranında bir güçlendirme yapıyor. yani 0.1 ile çarparak zayıflatıyor.
10x kazanç için 22k ile 2k2 lerin yerini değiştirmek lazım.

2. Giriş AC olduğu için kuvvetlendirdiğimiz sinyale offset vererek yukarı taşımalıyız.
PIC'in ADC REF i olarak 5V kullanıyor isen bunun yarısı kadar olan 2.5V REF olarak uygundur.
Uygulamanda dif amp'a REF olarak 5V vermişsin.

Precision bir uygulama olmayacağını varsayarsak 5V a 2 adet 150 ohm u seri bağlayarak,
ortadaki 2.5V u ref olarak kullanabilirsiniz.
Sonucu merak ediyorum.

[Proteus]

Merhaba,

Normal devrem üzerinde direnç değerleri 10x kazanç olacak şekilde ama simülasyonda farklıymış gözümden kaçmış

VREF 5V vermekte nasıl bir sakınca olabilir ? Önceden 2.5V idi ama ben tekrar 5V çıkardım böylelikle girişe göre çıkışta sinyalim düşüyor.

Açıkcası devreyi başka bir yerden buldum orjinalinde 5V referans ile 12V opamp beslemesi var çıkıştada 10k 10k vout/2 elde ediliyor.

Kod sanırım ona göre yazılmış

v=(v-5.0); //5.0 vref
 t=(v*110.10); // tam emin değilim ama 110ohm üzerinden akım geçiriyor voltaj hesabı için

[M.Salim GÜLLÜCE]

Verdiğin devre şemasında opamp beslemesi 5V görünüyor.
Ref gerilimini ayrı beslemeyi ayrı yapmazsan sinyalde distorisyon oluşur.
Ayrıca sadece negatif alternansları görürsün. Pozitifler Skoptaki gibi kırpılır. (Distorisyon=Orjinalinden bozulma, kırpılma)

[Proteus]

Arkadaşlar kolay gelsin,

Devrede bazı değişiklikler yaptım 2,5 Tl431 ile Vref verdim besleme gerilimim de +5V bipolar LMV324M

Railto rail opamp kullanıyorum.Direncleri hepsini eşdeğer olarak ölçerek seçmeye çalıştım.

Ayrıca tasarruflu lamba bağladım başta sinüsü bozduğu için feedback direncine paralel 1nf kapasite ilave ettim böylelikle baya düzeltme oldu.

Sonra 100W rezistif Lamba bağladım geçen akım 0.46mA trafo dönüştürme oranım 1/1000 oldugundantrafo sekonderinden 460uA okudum

17 ohm burden direnci bağladım böylece 460x17=7,8mV 7,8mv*1,41=11,2mV

10X kazancım oldugundan 111mv çıkışta almam gerekiyor.



320mvPP/2=160/1,41=113mV 2mV hata payı ile difference amp kısmını sağlıklı bir şekilde çalıştırdım.

Kafamda bir kaç soru var meşgul eden.Burden direnci seçimi neye göre yapılır.
Bir sitede şöyle bir ibare gördüm mcu çözünürlüğüne ve trafo oranına göre bir direnç için formülasyon
PIC16 serisi bir denetleyici ile okumak istiyorum uygun değer sizce bu formülle bulunabilir mi ?

[Proteus]

Verdiğin devre şemasında opamp beslemesi 5V görünüyor.
Ref gerilimini ayrı beslemeyi ayrı yapmazsan sinyalde distorisyon oluşur.
Ayrıca sadece negatif alternansları görürsün. Pozitifler Skoptaki gibi kırpılır. (Distorisyon=Orjinalinden bozulma, kırpılma)

Tasarruflu lamba distorsiyona neden oluyordu normalde alttaki mavi sinyal gibi distorsiyonlu 1nf ekleyince biraz düzeldi VREF = VCC/2 seçmenin faydası nedir ?

[Erol YILMAZ]

1nF ekleyince düzelmedi aslında.
1nF ekleyince orjinal sinyali bozmuş oldun.

[e-zeki]

Tasarruflu lamba distorsiyona neden oluyordu normalde alttaki mavi sinyal gibi distorsiyonlu 1nf ekleyince biraz düzeldi VREF = VCC/2 seçmenin faydası nedir ?

sıfır geçişlerde adc tam orta değerde kalır böylelikle pozitif ve negatif alternans için adc max ve min aralığını en verimli şekilde kullanabilirsin. VCC/2 haricinde sinyali adc max min aralığında tutmak için trafoyu körlemek zorunda kalabilirsin.

[M.Salim GÜLLÜCE]

sıfır geçişlerde adc tam orta değerde kalır böylelikle pozitif ve negatif alternans için adc max ve min aralığını en verimli şekilde kullanabilirsin. VCC/2 haricinde sinyali adc max min aralığında tutmak için trafoyu körlemek zorunda kalabilirsin.

Tasarruflu lamba distorsiyona neden oluyordu normalde alttaki mavi sinyal gibi distorsiyonlu 1nf ekleyince biraz düzeldi VREF = VCC/2 seçmenin faydası nedir ?

VREF=VCC/2 yapmazsan PP=VCC olan yüksek genlikli çıkış sinyallerinde kırpılmalar görürsün.
Bunun başka bir çözümü ise Duual besleme kullanmaktır. Ancak MCU ile negatif sinyalleri okuyamayacağınız için ya yine pozitife çevireceksiniz yada yarım dalga okuma yapacaksınız.
Şu devre bu amaçla yapılmıştır.
C Opampinin çıkışına İntegral devresi ekiyle de RMS okuma şansınız wardır. Girişteki MegaOhmluk dirençleri kaldırmanız şartıya.

[Proteus]

VREF=VCC/2 yapmazsan PP=VCC olan yüksek genlikli çıkış sinyallerinde kırpılmalar görürsün.
Bunun başka bir çözümü ise Duual besleme kullanmaktır. Ancak MCU ile negatif sinyalleri okuyamayacağınız için ya yine pozitife çevireceksiniz yada yarım dalga okuma yapacaksınız.
Şu devre bu amaçla yapılmıştır.
C Opampinin çıkışına İntegral devresi ekiyle de RMS okuma şansınız wardır. Girişteki MegaOhmluk dirençleri kaldırmanız şartıya.
(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)

Üstad devre için eline sağlık teşekkür ederim.Bu method rogowski coillerde kullanılıyor.Tam ismi rogowski signal integrator.
Pals sayıyor idik sanırım bununla değil mi ?
Birde negatif supply var sanırım ADC ile takla atmak daha iyi olucak maliyet bakımından.

[Proteus]

Birde işlemci değiştirmeyi düşünüyorum STM32F0 serisi bir denetleyici ile okuyayım diyorum,

ADC max 3,6V bu sebepten dolayı opamp beslemem 3,3V VREF=VCC/2=1,65V olarak güncellemeyi düşünüyorum.

[M.Salim GÜLLÜCE]

Birde işlemci değiştirmeyi düşünüyorum STM32F0 serisi bir denetleyici ile okuyayım diyorum,

ADC max 3,6V bu sebepten dolayı opamp beslemem 3,3V VREF=VCC/2=1,65V olarak güncellemeyi düşünüyorum.

MCP600x serisi opampler 1.8 6.0 volt rail to rail.
Dual 3.3V ilede aynı sonucu elde edebilirsin.
maliyet de çok fazla değil zaten.
Dual beslemede Offset probleminde kalkar.

[M.Salim GÜLLÜCE]

Üstad devre için eline sağlık teşekkür ederim.Bu method rogowski coillerde kullanılıyor.Tam ismi rogowski signal integrator.
Pals sayıyor idik sanırım bununla değil mi ?
Birde negatif supply var sanırım ADC ile takla atmak daha iyi olucak maliyet bakımından.

Aslında yüksek voltaj ölçme amaçlı fark amplifikatöründen başka birşey değil.
Tabii birde Tam dalga Doğrultma ilavesiyle.

[Proteus]

VREF=2,5V Kazancımı 5x olarak güncelledim böylelikle hesaplarıma göre max 5A yükte ADC'ye 3,38V düşecek.
Devreyi değiştirmek istemedim.Böyle olması daha güzel oldu sanırım.

                                           

[Proteus]

O.46A Primer akım 50 ohm burden direncim ile skop görüntüm.

0.46/100*50=23mV
Çıkışım ise 5x
Sanırım doğru ama  yaptığım hesaplarla bı türlü ispat edemedim kendimce skop görüntümdeki sarı olan 480mv çıkış mavi ise trafo sekonderi 480/2=240*0.707=169\5=33mv çıkıyor ama giriş 23mv anlayamadim bu işi