Energianalysator / 3-fas loggning

Användarvisningsbild
Magnus_K
EF Sponsor
Inlägg: 5854
Blev medlem: 4 januari 2010, 17:53:25
Ort: Skogen mellan Uppsala-Gävle

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av Magnus_K »

Ja, jag får be om ursäkt nifelheim.
Har aldrig riktigt förstått det där med github och när jag tidigare gick vidare i din länk och valde första filen vart jag alldeles avskräckt över mönsterkortet som visades. Väldigt mycket mer avancerat än jag hade tänkt mig.

Efter en andra koll så inser jag att det var en ganska lik lösning som jag hade tänkt mig, fast med Arduino (som inte är ett problem). Det slog mig aldrig heller att jag kunde kolla hur dom hade löst interfacet till CT:n.

När jag jämför mitt schema och det du postade så ser jag bara en skillnad: att dom separerat analog och digital jord.
Databladet till min ADC säger att man ska göra det här också men skippade det för jag förstod inte hur jag kunde få till det, men det vet jag nu. :tumupp:

Är det någon annan skillnad som jag missar?

Jo just det, allmän och on-topic-fråga: Om det är en 3,3V signal, är det verkligen så klokt att "clampa" den med en 3,3V zener då? Finns det inte risk med temperaturvariationer och annat att zenerspänningen sjunker en aning och den alltid leder?
GFEF
Inlägg: 2371
Blev medlem: 4 december 2004, 18:44:04

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av GFEF »

Några reflektioner.....

Strömtransformatorn ger galvanisk isolering från elnätet.

Isolera spännings mätningen med några små vanliga transformator med fast belastnings motstånd.

För allmän användning 4 kanaler 3 faser + neutralledare.
Användarvisningsbild
Magnus_K
EF Sponsor
Inlägg: 5854
Blev medlem: 4 januari 2010, 17:53:25
Ort: Skogen mellan Uppsala-Gävle

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av Magnus_K »

Vet inte om jag ska bry mig om spänningsmätning. I alla fall inte för den här gången.
Får se, ska klura på det :tumupp:

Det tog lite vändning också. Givetvis var det inte rätt strömtransformatorer dom skickade... Fastän jag frågade säljaren och fick bekräftat att dessa inte hade internt belastningsmotstånd, så lik förbannat var det såna som dök upp. Står tydligt "0-30A" "0-1V".
Hade tänkt dimensionera motståndet så jag fick 0-3,3V ut i stället och därmed beställt halvdyra motstånd i med icke-standardvärden...
Visst går det koppla parallellt (om jag tänker rätt) men där kommer jag gå bet på komponenter igen, antagligen.

Strunt samma, det är bara att köra på men jag har en lite allmän fråga: För att nyttja min 12-bitars ADC lite bättre (som just nu har 3,3V-ref), vad hade ni gjort?
Lösningarna jag kan komma på är att antingen handla en 1,1V-ref till ADC:n eller skala upp spänningen via en opamp. Vad för fler lösningar finns det och hur hade ni gjort?
MiaM
Inlägg: 9964
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av MiaM »

Som ADC så kan ju ingången på ett ljudkort användas.

De flesta brukar väl vara tvåkanals, men det torde väl finnas sånt med fler kanaler för t.ex. musikbruk.

Just med en strömtrafo av denna typ så kommer det ändå aldrig detekteras någon DC och knappast något under 50Hz heller, så ett ljudkort torde ha utmärkta prestanda.

Däremot för eventuell mätning av spänning så är nog ända ner till DC bra. Vissa typer av laster kan ge DC och det märks sedan i form av ovanligt mycket brum från diverse nättrafos.

Om du kör wifi och har hela kopplingen inklusive nätagg i en "säker" kapsling så kan du i princip låta den hänga ihop med elnätet och bara ha enkla spänningsdelare för spänningen. Eventuell lokal display & co får då lösas med t.ex. display inbyggd i kapslingen och trådlöst tangentbord / trådlös mus eller liknande.
ToPNoTCH
Inlägg: 4883
Blev medlem: 21 december 2009, 17:59:48

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av ToPNoTCH »

Opamp är väl en ganska bra lösning i detta fall.
Användarvisningsbild
Magnus_K
EF Sponsor
Inlägg: 5854
Blev medlem: 4 januari 2010, 17:53:25
Ort: Skogen mellan Uppsala-Gävle

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av Magnus_K »

Satt och funderade på det här idag. Att välja en opamp för att förstärka signalen kan nog bli svårt.

Har för mig jag kan få 5V från Hallonpajen för att mata en opamp, men måste då också hitta en bra R2R med rimlig kostnad. Det blir också lite trixande för att inte klippa signalen. Eller ja, kanske inte ett jätteproblem. Vore fint att klara sig undan med enbart 3,3V på kortet.
Då signalen från strömtrafon är max 1V AC, alltså 2Vpp så kanske jag ändå ska klämma dit en 2,5V referens till ADC:n. Denna ska klara sig med en 3,3V matning.

En sak är jag mycket undrande över. Vad skulle hända om jag halvvågs-likriktar signalen och enbart samplar varannan puls?
Nu kanske det inte är aktuellt här för jag måste väl nå upp till ett diod-spänningsfall för lyckas med den manövern? Men ändå..
Kan man halvvågslikrikta så går det ju klämma dit en 1,2V-ref istället och får ännu bättre upplösning.
Nej, tusen frågor snurrar i huvudet nu men inte möjligt att få ut det i vettig text. Osäker på det här med AC också.
Användarvisningsbild
Magnus_K
EF Sponsor
Inlägg: 5854
Blev medlem: 4 januari 2010, 17:53:25
Ort: Skogen mellan Uppsala-Gävle

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av Magnus_K »

Vilket kanontips på WiFi-dongel Borre :bravo:
Egentligen var det för lätt att få igång den.
Började böka runt på nätet efter drivare och en massa terminal-kommandon fram och tillbaka. Till slut fick jag tummen ur och dubbelklickade på nätverkssymbolen, då dök mitt hemnätverk upp och när nyckeln var på plats så befann jag mig på otäcka EF efter några sekunder. Sånt här tycker jag om!
Användarvisningsbild
Magnus_K
EF Sponsor
Inlägg: 5854
Blev medlem: 4 januari 2010, 17:53:25
Ort: Skogen mellan Uppsala-Gävle

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av Magnus_K »

Håller på att avsluta caddningen av den här RPi-hatten men jag har verkligen huvudbry angående digital resp. analog jord.
Uppskattar verkligen om någon vill ta sig tiden att svara på någon/några av nedan frågor:

1. Spänningsreferensen till ADC:n, borde denna dras till analog eller digital jord? Är det lika viktigt att matningen är lika störningsfri som Vref:en till en ADC?

2. Tanken är att ena jordplanet skall vara analog jord och det andra ska vara digital. I det analoga jordplanet kommer signal-ledarna från ADC:n dras. I det digitala jordplanet (jag kallar det "det störiga") dras power supply och andra mindre störkänsliga signaler. Är det här rätt tänkt?

3. Var och hur ska jag koppla ihop analog och digital jord? Ska jag gödsla med vior mellan jordplanen längs med de analoga signalerna för att på något sätt "styra bort" eventuella störningar?
logger1.jpg
logger.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Purre
EF Sponsor
Inlägg: 5131
Blev medlem: 7 januari 2006, 18:19:15
Ort: Eskilstuna

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av Purre »

Magnus_K skrev:Bra tips Purre. Då får målet bli att den egna lösningen inte överstiger 2000:- :wink:
Måste bara fråga så här några månader senare, vad är kostnaden än så länge?
Användarvisningsbild
Magnus_K
EF Sponsor
Inlägg: 5854
Blev medlem: 4 januari 2010, 17:53:25
Ort: Skogen mellan Uppsala-Gävle

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av Magnus_K »

Det är någonstans mellan 300-400:-.
Har du ingen kommentar till frågorna ovan eller är det okänd mark?
Borre
Inlägg: 4570
Blev medlem: 14 juni 2007, 15:43:50
Ort: Hälsingland

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av Borre »

Är det MCP3208 du använder?

1. Ja den ska vara så störningsfri och stabil som det bara går, det är den som sätter gränsen för hur "bra" du sen mäter.
2. Har du inte flera lager, 4 tex, så skulle jag helt skippa det digital jordplanet och köra allt på samma "analoga". Hål isär de digitala signalerna och de analoga signalerna och se till att jordplanet är heltäckande.
12-bitar är inte överdrivet mycket så det ställer inte så höga krav på layouten.

Här är en gammal layout jag gjorde med MCP3208 och använder jordplan på bägge sidor, men heltäckande på botten och sedan massa vior mellan dessa. Med den här layout får jag ut snudd på "max" från ADCn.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Magnus_K
EF Sponsor
Inlägg: 5854
Blev medlem: 4 januari 2010, 17:53:25
Ort: Skogen mellan Uppsala-Gävle

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av Magnus_K »

Tack för svaret Borre. Väldigt vänligt att även bifoga en av dina layouter!

Japp, det är en MCP3208 jag tänkt använda. Har en hålmonterad och tänkte att första revisionen får bli hålmonterat, för att sedan introducera spänningsmätning och SMD i rev 2.
Då kör jag med två jordplan och strösslar lite vior, samt håller isär de analoga signalerna och dom "störiga".

Vet inte om du är intresserad att berätta mer men jag försöker ta de chanser jag kan att fråga duktiga kort/schema-ritare om dess tankar och erfarenheter. Svara enbart om du vill och orkar.

1. R1-R9 är alltså seriemotstånd på den analoga slingan. Får man fråga om värde? Jag har satt 1k pga att schemat jag kopierat mycket från hade 1k, men du kanske kommer från en annan skola?

2. R10-R17 och C1-C8 verkar vara pulldown resp. avkoppling. Vad valde du för avkoppling på dom analoga ledarna? Vill man kanske ha lite mindre än 100n för att ta lite mer högfrekventa störningar?

3. Misstänker att du matar IC:n med 5V och sen har du en spänningsreferens (IC2) till Vref, men det jag är riktigt nyfiken på det är L1 och L2. Sätta induktanser i serie för att filtrera bort högfrekventa signaler vet jag men hur i hela friden har jag ens en aning om vilken induktans jag ska välja? Har inte en aning om det är lämpligt med 1H eller 1µH. För enkelhetens skull, vad har du valt?

Jag förstår om du inte ids svara men jag måste i alla fall göra ett försök att lära mig lite mer. :)
Borre
Inlägg: 4570
Blev medlem: 14 juni 2007, 15:43:50
Ort: Hälsingland

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av Borre »

Ja fråga på du. :)

Ja nästan, det är både späningsdelare för att kunna mäta högre spänning, R1/R10, samt lågpassfilter med R1 och C1.
Behöver man inte mäta högre spänning monterar man alltså inte R10 utan använder bara lågpassfiltret.

Avkoppling i den mening är det inte, men en viss kapacitans innan ADCn är nästan alltid bra, och tillsamman med seriemotstånd innan får man ett lågpassfilter.
Filtret får man välja efter vad man ska mäta, men det är väl ändå rätt låga frekvenser du ska mäta så 1k + 100n fungerar säkert bra, ger om jag inte tänker fel en brytfrekvens på ~1.6kHz.

3, Helt rätt. Det är samma här, ett lågpassfilter, LC istället för RC. Det jag använder är EMI-filter för spänningsmatning, har inte exakt modell just nu men tex denna typ: .
Fungerar utmärkt och dessa använder jag ofta, till allt från matning av microprocessor eller till ADCn i detta fall. Det man får anpassa är efter hur mycket ström man drar osv.
Många gånger routar jag in dessa men kanske inte alltid monterar den, och ibland bara ett motstånd med lågt värde istället. Beror lite på.
Skulle säga att det inte är något krav i detta fall. :)

Säg förresten till om du vill ha ett kort av kretskortet jag visade ovan att testa/labba med så kan du få ett. :)
Användarvisningsbild
Magnus_K
EF Sponsor
Inlägg: 5854
Blev medlem: 4 januari 2010, 17:53:25
Ort: Skogen mellan Uppsala-Gävle

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av Magnus_K »

Det här gjorde min lördagkväll!

Gillar verkligen valmöjligheten med spänningsdelning eller inte. Enkelt och väldigt användbart. Måste försöka få in sånt tänk själv, dvs att cadda in "bra-att-ha" footprints (eller hur jag nu ska uttrycka mig).
Du verkar ha väldigt rätt i din uppskattning om 1,6kHz brytfrekvens på 1K + 100n. Sitter och meckar med en onlinekalkylator nu och det stämmer bra. Måste läsa vidare om dessa filter. Känns som en väldigt viktig sak att kunna.

Ja, det var en bra spark i baken, tack än en gång Borre.

Ps. Såg din sista mening nu. Det vore skithyggligt! Det är ju ett perfekt kort för att expandera ADC-möjligheterna till allt som pratar SPI. PM på G. :wink: Ds
Användarvisningsbild
Magnus_K
EF Sponsor
Inlägg: 5854
Blev medlem: 4 januari 2010, 17:53:25
Ort: Skogen mellan Uppsala-Gävle

Re: Energianalysator / 3-fas loggning

Inlägg av Magnus_K »

Har saker som avkoppling, ledarbredd, mindre justeringar av komponentplacering, silkscreen samt gårdagens lärdom kvar, men så här blir nog första kortet ungefär.
Försöker hålla matningen ner till höger, ihop med SPI:n och sen får ADC-signalerna gå på undersidan. Det blir nästan som lite dubbelmoral för i och med att jag inte lägger ner lika mycket kärlek på signalen till strömtrafosarna som kommer även detta visa sig på signalen från dom. På ditt kort Borre, så ser det mycket bättre ut.
Lite blandat hål och SMD men jag har klurat i ett par dagar nu. Det borde duga till att få i alla fall några vettiga bitar ur ADC:n.
Top.JPG
Bottom.JPG
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Skriv svar