Измерение переменного напряжения

Jan 16, 2008 Last reply: 18 years ago 6 Replies

Здравствуйте, Eugene .



Вы писали 16 января 2008 г., 15:01:39:


Здравствуйте
> Eugene Markov пишет:
>> Hi!
>>
>> Misha Ivanov snipped-for-privacy@megabox.ru writes:
>>
>> MI> действующее значение. Из-за не всегда синусоидального характера

напряжения


> MI> в РЕАЛЬHОМ приборе выходит большая погрешность.
>>
>> Hасколько я помню, при таких условиях - только в "лоб", т.е. как
>> среднеквадратичное. Корень квадратный - ф-я неприятная, но можно
>> попробовать по таблице.
> Что именно неприятного?
> Я использовал формулу (поиск N^(-1/2)):
> Xi=(X(i-1)+N/X(i-1))/2
> За 3-4 итерации сходилось с точностью 0,1%
> Поиск X0:
> N
> X0=--------+2
> 200
> но можно и без этого шага.

Смоделировал в Matlab алгоритм, "по честному" вычисляющий корень, т.е. предлагаешь формулу заменить формулой поиска N^(-1/2))? Я тут изобразил функцию синусоиды которую надо мерить.


function VoltmeterRMS % Действующее значение входного напряжения, В Ud = 220; % Частота входного сигнала, Гц Fin = 50; % Время наблюдения процесса, с Tmax = 1/Fin; % Частота дискретизации, с td = 0.2e-3; % построение входного сигнала t = 0:td:Tmax-td; Uin = Ud * sqrt(2) * sin(2*pi*Fin*t + 0) + 0.1*Ud * sqrt(2)


*sin(3*Fin*t*2*pi); figure(1); %subplot(2,2,1), plot(t, Uin); grid on; % вычисление среднеквадратического значения стандартным способом RMS1 = sqrt(sum(Uin.^2)/length(Uin))
  1. Можешь попробовать свою формулу на этой синусоиде?
  2. Я моделировал переменное напряжение 220 В, по стандартной формуле вышло

221.0973, интересно при скольки итерациях погрешность будет менее 0,5 % ?

С уважением, Misha. mailto: snipped-for-privacy@megabox.ru

Здравствуйте Misha Ivanov пишет:

0.2e-3 = 0.0002 Гц = 5000с - период между выборками?! Или у тебя комментарий не правильный?

Попробую дома - тут нет ни матлаба, ни Паскаля

Здравствуйте Misha Ivanov пишет: [skip] Отправил предыдущее в спешке, сории

Hу вопрос остался.

Я МАТКАД только 2 версии знаю, поэтому вопрос - это смесь двух синусоид

220В/50Гц и 22В/150Гц, напряжение среднеквадратичное? У тебя должно получиться 242В? (я не знаю)

То есть:

1)опросить АЦП - А 2)получить Б=А*А 3)добавить к С: С=С+Б 4)Повторить 1-3 100 раз (если я правильно понял твои Tmax и td) 5)Разделить С на 100; Д=с/100 6)Вычесть корень Помоему вычисление корня на фоне 100 пунктов типа 2 - мелочь

Дома, если найду Паскаль Только отношение вычисление корня к той формуле не имеет отношения - она из итогового числа корень вычисляет. Если формула права и исходные данные тоже - то проблем не должно быть

У тебя 8,6% получилось (если должно быть 242)? Пусть x0=2 (от фонаря), N=242*242=58564 (значение sum(Uin.^2)/length(Uin)(значение Uin - от фонаря)), конечное Xi в допуске 0,5% = 240,79 .. 243.21

1)x1=14642 2)7323 (округление) 3)3665.5 4)1840.7 5)936.3 6)499.4 7)308.3 8)249.1 9)242.1 девять шагов

Теперь вычислим X0 = 58564/200+2 = 294.82

1)246.7 2)242.0 - всё

Тебе для курсовой или для практической реализации? Если для курсовой, то можно, действительно, сосредоточиться на извлечении корня, оценке погрешностей округления и т.д. Если-же для реализации, то корень с нухной точностью извлекается методом поразрядного уравновешивания, Саша Редчук когда-то расписывал тут этот алгоритм, с этим проблем нет. Проблемы возникают с "попаданием в такт" и исключением постоянной составляющей (аналоговые цепи и АЦП не идеальны): время интегрирования должно быть _хорошо_ кратно периоду первой гармоники (ты выбрал 1:1), либо нужно ставить очень некислые ЦФ после "интеграторов" (сумматоров). Работа "по нулям" в прикладном случае мало помогает - напряжения/токи несинусоидальны, а помех возле мощных потребителей немеряно. Мне когда-то пришлось растягивать процесс измерения до допустимых пределов (всё равно пускателями щёлкать часто нельзя, баг был подан как фича :-))) ), потому что с синтезом нужных ЦФ я не справился...

Вдогонку. Сильная несинусоидальность означает заметное наличие гармоник и, возможно, посторонних частот. Частоту работы АЦП и срез входного антиалиасного фильтра нужно выбирать так, чтобы мощнось отсекаемых верхних частот не мешала укладываться в погрешность.

Hi Alexey,

частота дискретизации в секундах т.е. 0,0002 с - это 5кГц

напряжение в сети + введеная помеха = должно получиться 221 В, где помеха максимум 10% от входного сигнала в противофазе, а

221 это среднеквадратичное значение, амплитудное же значение Umax = 221 * sqrt(2) = 310 В.

P.S. Здесь не учитываются небольшие всплески в сети, которые имеют место быть, но это я перехитрил тем что создаю массив с 8 результатами и усредняю ответ По ГОСТу помеха должна быть не более 5%, но 10% это если сильный шум.

P.P.S. Задача мерить напряжение до 5В, если мерить большое напряжение, то достаточно купить тиристорный мост, диод-выпрямитель рублей за 10 )

С уважением, Misha. mailto: snipped-for-privacy@megabox.ru

Здравствуйте Misha Ivanov пишет: > Hi Alexey, >

22В/150Гц". У тебя точно всё правильно? Может *sin(2*pi*Fin*t+pi)& > 221 это среднеквадратичное значение, амплитудное же значение > Umax = 221 * sqrt(2) = 310 В. >

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required