Witam!
Mam do przemyślenia i może do zrobienia kawałek elektorniki mierzący moc czynną i pozorną. Dodatkowo mając te dane (trójkąt mocy) prąd czynny i pozorny (i bierny, ale to już raczej proste).
Założenia:
a) prąd jest sinusoidalny bez zniekształceń (lub z pomijalnymi)
b) odbiornik to silnik 1-fazowy klatkowy
c) pobór mocy prawie wyłącznie indukcyjno-rezystancyjny, czasem słabo indukcyjny (blokada wału).
d) prądy rzedu 2-3 A
e) napięcia rzędu 230V i mniejsze (do ok. 100V).
f) dokładnośc na poziomie 2-5% pomiaru pradu.
Potrzebuje to zmierzyć w sposób galwanicznie odseparowany.
Przyszło mi do głowy takie rozwiązanie:
a) mały uC mający dwa wejścia na A/C ok. 10bitów.
b) pomiar napięcia "wprost" poprzez dzielnik rezystancyjny
c) pomiar prądu poprzez gotowca, np: ACS712
d) separacja częsci komunikacyjnej przez transoptory.
e) zasilanie pomiarowego uC przez jakiś prymitywny "zasilacz" z kondensatora.
I teraz najważniejsze:
Mały uC siedzacy po stronie sieciowej powinien dość prędko mierzyć A/C dwie wartości i jakoś je analizować.
Jak poprawnie zabrać się za taki algorytm ? Przychodzą mi do głowy takie strategie:
a) mierzyć wartości szczytowe napięcia i prądu. "jakoś" zgadywac jakie jest między nimi przesunięcie fazowe na przykład na podsatwie momentu wystąpienia maksimów. Ale to mało dokładne.
b) próbować znaleźć wartość średnią w paru okresach i na tej podstawie policzyć moment przejścia przez "zero" każdej z sinusoid. Chyba dokładniejsze, ale mało reaktywne na zmiany.
c) zrobić pomiar przejścia przez zero sprzętowo.
Coś jeszcze można wymyślić ?
Zakładam, że kontroler chodzący po stronie WN powinien być malutki i w grę wchodzą raczej jakieś AVRy z serii tiny z AC. Zapewne ktoś poradzi procesor DSP do tego, ale chciałbym to zrobic małym kosztem, DSP do tanich nie należą no i muszę stracić masę czasu na naukę.
Nie wiem który kontoler powinien być zagoniony do roboty obliczeniowej: czy ten od strony WN (w sumie będzie się głównie nudził i sporadycznie mierzył A/C) czy ten od strony NN (poza obliczeniami musiałby taktować w równych odstępach czasu małego tiny i zajmować się komunikacją z resztą systemu). Ten po stronie NN to będzie ATMega8 (wybór podyktowany faktem, że jest ich w systemie parenaście i łatwiej mi utrzymywac kod komunikacyjny kiedy są identyczne - a są to ATMega8 właśnie).