Svenska ElektronikForumet

Hej,

Om jag kör med en H-brygga på 24V och med en duty på 50% så uppfattar motorn som sitter där att den
får 12V. Använder jag en multimeter kommer den att "se" 12V. Men om jag har en 12-bit A/D omvandlare
som mäter mellan + och - på utgångarna kommer den att uppfatta 24V.

Hur gör jag så att den uppfattar det effektiva värdet? Behöver jag något sorts filter?

Mvh

Ja, det kan man säga.

Googla på "toppvärde medelvärde effektivvärde" så hittar du en del läsning som förklarar skillnaderna.

Filtret kan du bygga med hårdvara eller mjukvara.

Klart man kan ta toppvärdetet som jag ser och ggr det med duty:n jag kör för att få ut värdet. Jag var dock
sugen på ett direkt svar av en sepparat mätning. Menar, Multimetern kan "se" utan att veta vilken pwm jag kör.

Man kan alltid beräkna effektivvärdet för vilken signal som helst direkt efter effektivvärdets definition. Antingen digitalt eller analogt som sagt. Men kolla upp definitionen .

• http://en.wikipedia.org/wiki/Root_mean_square

EDIT:

Observera att detta gäller inte enbart effektivvärdet utan de flesta matematiska redskap. Vill man använda sig av något är det alltid smart att gå tillbaka till definition och se vad som egentligen gäller. Sedan kan visa definationer vara svåra att implementera och då får man såklart fuska för att få något gjort i huvudtaget.

24 * sq(1500/3000) = 16.9V blir då rms på en 50% duty när jag har en frekvens på 3kHz

Förklara gärna vad du har räknat ut för jag hänger inte med.

Det du får göra är att räkna ut effektivvärdet över ett bestämt tidsfönster. T.ex kan du definiera antalet samplingar som ska var med i tidsfönstret. Sedan räknar du ut kvadratsumman och delar detta med antal samplingar. Tillsist får du ta roten ur detta. Ska du ha visning av resultatet i realtid likt multimetern får du göra alla beräkningar flyttande och ta med varje ny sampling och strunta i den äldsta.

Se den första ekvationen hos wikipedia länkat ovan.

Root Mean Square, i korta drag roten ur medelvärdessatsen på kvadraten av signalen som funktion av tiden.

Räknat på 1 period, för enkelhetens skull mellan t = 0 och t = 1.

Har vi exempelvis 24V så kan vi definiera den som en funktion av tiden där 50% är på och 50% är av.

24*(0 då t < 0.5 och 1 då t > 0.5) (Detta för en period, räcker såhär om vi bara tittar på 1 period.

Integrerar (24*(0 då t < 0.5 och 1 då t > 0.5))^2 från 0 till 1, 24^2 är en konstant, kan flyttas utanför integralen, flyttar den även utanför rot-tecknet direkt. Då har vi:

24*sqrt(integralen av (0 då t < 0.5 och 1 då t > 0.5)^2 mellan 0 och 1)

Denna integral delar vi bäst upp i 2 delar.

24*sqrt(integralen av (0 då t < 0.5 och 1 då t > 0.5)^2 mellan 0 och 0.5 + integralen av (0 då t < 0.5 och 1 då t > 0.5)^2 mellan 0.5 och 1)

integralen av (0 då t < 0.5 och 1 då t > 0.5)^2 mellan 0 och 0.5 är 0.

integralen av (0 då t < 0.5 och 1 då t > 0.5)^2 mellan 0.5 och 1 är 1 - 0.5 = 0.5, detta ger att:

24*sqrt(0.5) = Effektivvärdet för 24V vid 50% dutycycle.


Detta hjälper dock inte trådskaparen men ger de intresserade en fingervisning om hur RMS egentligen fungerar... Obs att det även är förenklat en aning.

> Men om jag har en 12-bit A/D omvandlare
> som mäter mellan + och - på utgångarna kommer den att uppfatta 24V.

Har du verifierat det där med faktiska mätningar?
Du kan nog att få lite av varje, inget stabilt värde.
Det kan pendla mellan i princip 0V och 24V beroende på när
samplingen av spänningen råkar inträffa relltivt PWM signalen och
även på hur samplingen faktiskt går till, hur snabb ADC'en är o.s.v.

> Behöver jag något sorts filter?

Ja, det är ju enklast. Hur du ska filtrera beror ju sedan på hur
snabbt mätningen ska reagera på ändring av duty cycle bl.a.

Sen undrar jag varför du vill/behöver mäta ?
Vet du inte redan duty cycle på något annat ställe i systemet ?

Enklast är väl att bara ha ett lågpassfilter vars brytfrekvens ligger tillräckligt långt under PWM-frekvensen.

sonite skrev:Klart man kan ta toppvärdetet som jag ser och ggr det med duty:n jag kör för att få ut värdet. Jag var dock
sugen på ett direkt svar av en sepparat mätning. Menar, Multimetern kan "se" utan att veta vilken pwm jag kör.

Nej, det var inte det jag menade, för att få "true RMS" så ska du sampla spänningen över minst en PWM-cykel och integrera.

Du verkar uppenbarligen inte ha gjort som jag skrev, sökt på begreppen.

Du inbillar dig (delvis felaktigt) att din A/D kommer att visa toppvärdet. Som sodjan skriver är det inte så troligt.

Hur motorn beter sig beror på effektivvärdet, inte toppvärdet eller medelvärdet.

Multimetern mäter, lite beroende på vad det är för sort, antingen likriktat medelvärde (och skalar om det baserat på sinusform) eller trueRMS (som oftast mäts just genom att sampla ofta och integrera).

Men det här med trueRMS är lite en definitionsfråga... Säg att man har ett pulståg på 1 kHz (exakt hur det ser ut behöver vi inte gå in på) som pulsar under 0,2 sekunder var femte sekund. Vilken period ska man tillämpa för RMS? Räcker det med att räkna ut RMS för de där 0,2 sekunderna? Eller ska man räkna RMS för 1 sekund? 2 sekunder? 5 sekunder? 10 sekunder?

Observera att ett lågpassfilter ger ett medelvärde över ett visst tidsfönster. Effektivvärdet är betydligt svårare att beräkna med en analog krets. Försäkra er att effektivvärdet för en sinusvåg inte har samma värde som det likriktade medelvärdet.

Jag tror inte TS eftersökte effektivvärdet från början utan det är en misstolkning av "effektiva värdet" som han troligtvis avser någon form av medelvärde typ det som MiaM är inne på.
Det är enkelt implementerat med ett RC filter i den analoga värden eller ett glidande medelvärde i den digitala.

Förmodligen var jag väldigt luddig, jag ville mest veta hur multimetern fungerade rent tekniskt eftersom den kan "se" det värde, jag var ute efter att mäta.

Men om jag förstår det hela rätt, så samplar en multimeter x-antal ggr under en period (flytande) därefter gör den
en beräkning i dess uC och presentera detta på displayen. Jag trodde dock att den var mindre avancerad och hade något sorts RC filter för att kunna visa värdet.

Tack 007Sweden för en utmärkt matematisk förklaring.

Sodjan: Tack för att du påpekar det, jovisst kan det vara så att jag ser olika värden, men det
verkar just nu som att jag alltid ser det högsta värdet jag matar h-bryggan med, oavsätt om det är 24 20 18V
så visar min A/D dessa värden.

Egentligen vill jag ha ut samma värde efter A/Dn som multimetern visar utan att göra en beräkning i min uC.

Mvh

Sonite, har du multimetern satt i DC- eller AC-läge?

I AC-läget mäter den 'effektivvärdet'/RMS (det som 007sweden/psynoise/Nerre förklarar) men i DC-läget mäter den lågpassfiltrerade medelvärdet (MiaM förklaring).

Oh, tack! Jag har den i DC läge.

H-bryggan matas just nu med 24DC.

Mvh