Dem1499 инструкция

03.07.2014 Роза 0 комментариев

У нас вы можете скачать книгу dem1499 инструкция в fb2, txt, PDF, EPUB, doc, rtf, jar, djvu, lrf!

Зная сопротивление шунта, по закону Ома мы можем вычислить ток нагрузки: На базе шунта устроено подавляющее большинство амперметров, как стрелочных, так и цифровых. Такой способ очень прост, понятен и дёшев. Но, наряду с простотой и дешевизной, у схем на базе шунта есть ряд недостатков:. Недостатки 2, 3 и 4 очень серьёзные, они могут привести к весьма плачевным последствиям порча прибора, поражение электрическим током и пр.

Конструкция [4] построена на базе шунта, а, значит, обладает всеми четырьмя недостатками. Другой способ измерения тока заключается в использовании токового трансформатора ТТ. Такой трансформатор представляет собой катушку, через которую продевается несколько витков провода, через который запитывается нагрузка. В мощных промышленных ТТ вместо витков провода применяется толстая металлическая шина пластина. Принцип действия ТТ по сути такой же, как и у обычного трансформатора — электромагнитное поле тока проводника первичной обмотки I1, ток нагрузки, Iн наводит во вторичной обмотке ток I2 , пропорциональный Iн.

Далее этот ток шунтом Rb превращается в напряжение, которое уже можно измерять обычным вольтметром либо АЦП и пересчитывать в напряжение. Для ТТ, рассчитанных на токи до 25А мощность шунтового резистора составляет обычно всего 0. А это уже обычный легкодоставаемый резистор широкого потребления, а не какая-то редкая и дефицитная спецдеталь. Расчёт тока нагрузки при использовании ТТ имеет вид: По сути — тот же закон Ома. Детальнее о ТТ и принципах их функционирования можно прочитать в специализированных статьях, например, в [5].

Иные методы измерения тока и разновидности ТТ здесь не рассматриваются. Существует немало обзоров и статей на эту тему, например, [6]. Предлагаемый прибор использует ТТ для обеспечения гальванической развязки от измеряемой сети.

Формула для расчёта среднеквадратического значения тока практически такая же, как и для напряжения. Измерение активной и реактивной мощностей. Из ТОЭ [1] известно, что активная мощность нагрузки вычисляется как интеграл произведения мгновенных напряжения и тока за один период частоты: В цифровых измерительных устройствах интегралы не вычисляются, поэтому данная формула приобретает вид: Аналогично напряжению и току, активную мощность можно измерять и за несколько периодов и соответствующей корректировкой N.

Полная S , активная P и реактивная Q мощности связаны равенством. Поэтому, зная S и P, можно легко вычислить. Измерение коэффициента мощности сети и угла сдвига фаз.

Поэтому измерять можно любой из них, а второй вычисляется путём простейшей тригонометрии. Так работает алгоритм определения угла в [4]. По факту же в электросетях полно различных наводок, помех и пр. Поэтому, если, допустим, в квартире этот метод будет давать вполне нормальный результат, то на каком-нибудь заводе с массой станков, сварочных аппаратов и прочего мощного силового оборудования может получиться откровенная ерунда например, постоянно меняющееся значение угла.

У автора, например, есть колонки Sven BFR, форма тока через которые больше напоминает некую изуродованную пилу с многоступенчатыми пирамидальными полуволнами, нежели синусоиду.

Хотя, справедливости ради, следует отметить, что масштабные исследования на эту тему автором не проводились в силу отсутствия у него технических возможностей.

Второй способ вытекает из соотношения. По мнению автора, этот способ самый надёжный. Именно он используется в предлагаемом приборе. В противном случае их можно просто обнулить без проведения каких-либо вычислений. Аналоговая часть состоит из измерительных трансформаторов напряжения Т1 , тока Т2 и согласующих узлов. Резистор R2 — потенциометр для точной настройки напряжения, поступающего на АЦП.

Т2 — токовый трансформатор Talema AC, нагруженный на шунт-резистор R1 номиналом Ом мощностью 0. Такие параметры резистора рекомендованы фирмой-производителем трансформатора. Кроме того, согласно исследованиям автора, такой резистор обеспечивает наилучшую линейность применяемого ТТ. Первичная обмотка — 2 витка обычного одножильного провода сечением На характеристики и настройку схемы толщина этого провода не влияет.

ОУ DA1 — в принципе любой. По цоколёвке корпусов по крайней мере DIP они идентичны. Делитель R4, R5, R6 — цепочка для измерения больших от А токов. VD1-VD4 — желательно Шоттки.

Все потенциометры R2, R3 и R5 желательно многооборотные. Они позволят провести наиболее точную настройку узлов схемы. Но детальные исследования автором не проводились за неимением необходимого оборудования генераторы разных частот и пр.

Такое решение вызвано тем, что большие нагрузки А и выше приводят к появлению на выходе ТТ напряжения, превышающего по амплитуде 4. Вершины полуволн такого напряжения будут срезаны диодной парой VD3, VD4, что означает фактическую невозможность измерения тока выше указанных значений.

Микропрограмма контроллера автоматически выбирает, который из двух сигналов использовать. Схемы включения — стандартные для этих компонентов. При подключении дисплея следует руководствоваться документацией на конкретную модель, так как существуют разные их цоколёвки распиновки.

На схеме приведена наиболее распространённая. Единственное требование к дисплею — он должен быть русифицированным, так как все сообщения выдаются на русском языке. Резистор R8 — обычный не многооборотный , служит для установки желаемого уровня контрастности изображения на LCD. R9 и SB5 — подсветка. Номинал R9 не указан, так как разные модели LCD имеют разный ток подсветки.

Его можно вычислить по закону Ома, используя значение тока подсветки для конкретного дисплея. Если дисплей без подсветки, то R9 и SB5 вообще не нужны. Никаких специальных настроек цифровой части не требуется. При исправных деталях, правильном монтаже и запрограммированном контроллере схема начинает работать сразу после подачи питания. Можно использовать и другие — Mega32, 64, , но под них необходимо будет перекомпилировать соответствующим образом микропрограмму.

При программировании прошивке кроме заливки в контроллер файла wattmetr. В авторской конструкции использованы контроллер в корпусе DIP, и колодка под него, поэтому на схеме и на печатной плате отсутствует разъём для подключения ISP программатора, но ножки PB5-PB7 к ним подключается программатор специально оставлены свободными. Все кнопки без фиксации. SB1-SB3 и VD5 используются только при настройке и калибровке прибора, поэтому их можно разместить непосредственно на плате, SB4 и SB2 используются ещё и для переключения режимов отображения информации на дисплее, поэтому её лучше вывести наружу либо для удобства калибровки продублировать 2 параллельно включённые кнопки — на плате и на корпусе.

Для подключения дублирующих кнопок на плате сделаны специальные отводы для разъёмов. Следует отметить, что на схеме отсутствует какой-либо преобразователь уровней UART ножки 14, 15 контроллера.

Это связано с тем, что тип и само наличие либо отсутствие такого преобразователя сильно зависит от того, к чему будет подключаться прибор. Авторская конструкция предполагает подключение к другому МК AVR, поэтому преобразователь в ней вообще отсутствует. Резистор R12 необходим для поддержания на входе Rx высокого уровня в отсутствие передачи согласно правилам работы UART , либо когда этот интерфейс вообще не используется. Но перед этим следует убедиться, что на выходе шнура лог.

Для тестирования работы интерфейса автором использовался узел на MAX, собранный на другой плате. Питание схемы осуществляется от любого источника постоянного тока напряжением 5в. Например, от классического блока питания на однокристальном стабилизаторе LM — рис. Если предполагается запитывать схему от той же сети, куда включается измеряемая нагрузка как, например, в быту, в квартире , то можно объединить трансформаторы T1 обеих схем.

Так, в авторском экземпляре использован один трансформатор с двумя вторичками по 15в каждая. К статье также прилагается чертёж печатной платы, созданный в широко известной программе Sprint Layout v5. Она предполагает использование двухстороннего текстолита и реализацию небольшого количества переходных металлизированных отверстий. Однако, если сделать двухстороннюю разводку и металлизированные отверстия представляется невозможным например, в домашних условиях, с использованием ЛУТ , то: Очень удобно использовать для этого обрезки ножек радиодеталей, например, резисторов и конденсаторов.

Следует отметить также следующие особенности:. Автор собирал и отлаживал прибор на макетной плате, так как предполагается его использования в составе другого устройства. Её чертёж также прилагается. Если используется счетверённый выключатель, то линию й ноги контроллера размыкать не нужно. В общем случае, манипуляции DIP выключателями предпочтительнее, так как есть информация, что некоторые экземпляры или модели LCD сгорают, если сразу же по включении их не инициализировать, хотя автору такие не встречались.

Если контроллер убрать, то инциализировать его будет некому. Настройка схемы сводится к регулировке потенциометров R2, R3 и R5 в следующем порядке: Подать на T1 напряжение и выставить на выходе R2 1в относительно точки А.

Если есть лабораторный автотрансформатор, либо стабилизатор с возможностью некоторого повышения напряжения, то можно подать на вход T1 завышенное напряжение например в и отрегулировать синусоиду по нему, чтобы был некоторый запас по диапазону входного напряжения.

Подключить мощную нагрузку А — например, утюг 1 кВт и выставить с помощью R5 на выходе делителя напряжение примерно в 5 раз меньшее, чем на его входе. Если обычным вольтметром, то относительно точки А. Если есть осциллограф, то убедиться, что синусоида с выхода делителя не обрезается диодами. Замеры осциллографом всегда проводить относительно земли. Если синусоида будет где-то обрезаться, то показания прибора будут неверны. Калибровка прибора описана ниже. Он постоянно опрашивает каналы АЦП, пересчитывает напряжение на его входах в реальные измеряемые величины и выводит полученные значения на дисплей.

Каждый цикл замеров длится 0. Каждый замер включает в себя измерение напряжений на входах ADC1-ADC3 и расчёт предварительных величин, на основании которых вычисляются искомые напряжение, ток и пр. Подробнее этот подход описан ниже. Замеры проводятся по прерываниям таймера TC0 с частотой 5 кГц. Замер напряжения средней точки ADC0 проводится каждый раз перед запуском таймера. Эти позволяет снизить влияние случайных пульсаций напряжения средней точки на показания прибора.

Теперь рассмотрим способы измерений физических величин, реализованные в микрокоде контроллера. Теоретические подходы к измерениям различных электрических величин были приведены выше, но здесь необходимо рассмотреть практические отличия от теории и особенности реализации этих замеров.

Все формулы, приведенные в теоретическом введении в непосредственном виде реализовать в микроконтроллере очень сложно, если не сказать, что это невозможно вообще. Дело в том, что все они всегда подразумевают, что все входящие в них величины например, мгновенные напряжение и ток — вещественные с плавающей точкой, если говорить языком программирования числа. Но в микроконтроллерах вообще, и в AVR в частности, нет арифметического сопроцессора, способного пусть даже за 10 тактов сложить или перемножить два таких числа.

И то, и другое фактически означает полную неработоспособность прибора. Также нередко страдает и точность таких расчётов. В то же время, несложные математические преобразования теоретических формул позволяют полностью уйти от всех этих проблем при сохранении возможности использования плавающей точки и функций sqrt и arccos из стандартной библиотеки языка Си.

Рассмотрим этот способ на примере вычисления напряжения. А это — величина сугубо целочисленная и даже беззнаковая. Отсюда следует, что возведение в квадрат по сути умножение и суммирование которые необходимо проводить в теле обработчика прерываний таймера TC0 — целочисленные операции, с которыми МК не забудем, что в его составе есть аппаратный целочисленный умножитель справляется без труда за такта.

А имея на руках целочисленную сумму квадратов мгновенных отсчётов АЦП за какое-то кол-во периодов частоты и зная их кол-во N в вышеприведенных формулах , можно прекратить замеры и проводить все дальнейшие расчёты уже с использованием плавающей точки и стандартных математических функций языка Си.

Также, непосредственно после замера каждого канала из считанного кода АЦП вычитается код с канала ADC0 средняя точка , компенсируя тем самым поднятие синусоид вверх на 2. Перевернув устройство мы видим основные функции устройства, так же для себя нашел какое-то новое обозначение, сначала подумал, что intertek gs это название производителя, но немного почитав интернет нашел информацию об этом обозначении, оказывается эта надпись гласит о том, что устройство сертифицировано для Евросоюза и протестировано третьими лицами.

Нам остается только верить в это. Помните я говорил про англоязычный мануал, я решил его отсканировать и попробовать распознать и перевести на русский. Ну, а то, что у меня получилось можно скачать с яндекс диска. Благодаря установленной в устройстве батареи, мы можем не подходя к розетке посмотреть наши последние показания. Конечно же хотелось посмотреть, что у устройстве внутри, вскрытие достаточно простое всего три болтика и всё, все внутренности можно рассмотреть. Устройство имеет две платы.

На нижней плате можно рассмотреть маркировки AUPO BFX — это у нас термопредохранитель, рабочие характеристики можно посмотреть по ссылке выше. Давайте перед тестом попробую изложить инструкцию в более кратком и понятном виде. Как видно по фото устройство имеет у нас дисплей диагональю почти три дюйма, подсветки нет, а хотелось бы, углы обзора не велики, но все читается без труда. Доставка отслеживалась и быстро всё дошло. Заказ отправили в тот же день, сбросили почтовый идентификатор для отслеживания.

Полученный товар без нареканий. Товар пришёл исправный и достаточно быстро! Спасибо всему персоналу магазина "ExtraVolt. С вами приятно иметь дело, качество услуг высокое. Очень приятно было сотрудничать с Вами. Понравилось все и в первую очередь организация дела. Заказ отправили в течение 3-х дней. Через 1,5 недели после оплаты товар был у меня. Бытовой ваттметр с измерением коэффициента мощности и частоты DuVolt PowerMeter 3. Отправили очень быстро ,в день оплаты.

Правда доставка больше двух недель из Челябинска до Владивостока заняла. Думаю это претензия к Почте России. Заказывать и оплачивать просто. Очень доволен качеством обслуживания и стоимостью прибора. За доставку прибора по почте ничего не взяли. Цены низкие, доставка максимально быстрая. Бесплатная доставка, максимальная оперативность очень порадовали. Заказывал DuVolt PowerMeter 3, аппаратом доволен. Особенно порадовали сроки поставки. Купил "Бытовой ваттметр с измерением коэффициента мощности и частоты DuVolt PowerMeter 3", заказ пришел быстро.

Посмотрим как будет работать прибор. Получил быстро, через неделю в Московской области. Прибор отлично работает,без брака и дефектов. Поиск и способы оплаты товара очень порадовали. Правильно делаете что не работаете с наложенными платежами.

Сам в этом году два раза на них потерял деньги. Искал ваттметр, набрёл в поиске на extravolt, зарегистрировался, заказал. Подождал недельку, пока российская почта отработает, получил.

Всё просто, понятно, удобно. Заказ приняли ,оформили ,отправили -все качественно и хорошо. С такими людьми приятно работать. Заказал на сайте бытовой ваттметр с измерением коэффициента мощности и частоты DuVolt PowerMeter 3. Заказ был обработан довольно быстро, посылка в Пензу пришла менее, чем через две недели.