Ist diese aktuelle Messlösung in Ordnung?

Man möchte den RMS-Strom (max. 12 A) messen, der von einem Wechselstrommotor mit einem PIC16F887 in Intervallen von 1 Sekunde gezogen wird. Eine kostengünstige Lösung, die ich in Betracht ziehe, ist die Verwendung eines Stromwandlers, eines Brückengleichrichters und dann eines großen Kondensators, um das Signal zu filtern, das in den ADC-Pin eingespeist werden soll. So vielleicht:

Strommessung mit CT

  1. Sind diese Berechnungen korrekt?

    Für max. Primärstrom: 12 A RMS
    Windungsverhältnis für diesen CT: (1/70)
    Sekundärstrom = Primärstrom * Windungsverhältnis = 12 * (1/70) = 0,186 A RMS
    Bürdenwiderstand: 33 Ohm
    Sekundärspannung = Sekundärstrom X Bürde = 0,186 X 33 = 6,14 V RMS
    Daher sekundäre Spitze-zu-Spitze-Spannung = 6,14 X 1,414 = 8,68 V

    Die Gleichspannung nach dem Kondensator sollte dann nahe bei 8,68 V liegen? Warum zeigt die obige Proteus-Simulation etwas anderes?

  2. Die Diode D1 soll eine Überspannung am ADC-Pin aufgrund von Einschaltströmen von etwa 40 A vermeiden, die etwa alle halbe Stunde auftreten. Wäre das angemessen?

  3. Gibt es einen Grund, warum diese Methode überhaupt nicht verwendet werden sollte / nicht funktioniert?

Edit:
Simulation mit der Belastung vor der Brücke:

Strommessung mit CT

Ich habe noch nie Stromwandler verwendet, aber es wird interessant sein, eine gute Antwort zu sehen. Dies könnte falsch sein, aber da Sie im Moment nur simulieren, versuchen Sie, den Lastwiderstand vor die Brücke zu stellen, und vergessen Sie nicht, dass die Brücke einen Diodendurchlassspannungsabfall (x2) hat.
@PeterJ So wie er es hat, bedeutet dies, dass die Diodentropfen nicht viel Fehler oder Nichtlinearität einführen, da der Ausgang eines richtig spezifizierten Stromwandlers (in erster Ordnung) ein konstanter Ausgangsstrom für einen bestimmten Eingangsstrom ist.
@SpehroPefhany, ahh ja das macht Sinn jetzt überlege ich weiter.
@PeterJ Ich hatte gehofft, dass Strommessungen und CTs üblicher sind, aber dies stellt sich als weniger befahrener Weg heraus. Ich habe versucht, die Last vor die Brücke zu legen, konnte aber die Spannung am ADC-Pin (die leicht angestiegen ist) durch keine Berechnungen rechtfertigen. Über die Dioden drückt der CT nach meinem Verständnis über Stromwandler und wie darauf hingewiesen wird, den heruntergesetzten Nennstrom unabhängig von der Last aus.

Antworten (1)

Dieser CT ist nur bis zu 50 kHz genau. Bei 50/60 Hz funktioniert es nicht. Ein CT, der für einen genauen Betrieb bei 50/60 Hz ausgelegt ist, ist viel voluminöser.

Die Brücke sollte ohne den Kondensator 8,0 V Spitze liefern (12 A/70 = 0,172 A = 0,242 A pk * 33R = 8,0 V) minus etwa 5 % durchschnittliche Welligkeit bei 50 Hz. Der CT ist möglicherweise nicht in der Lage, die Belastung einschließlich der Brücke zu bewältigen - aber wenn man es sich ansieht, führt die Brücke zwei Diodenabfälle ein, sodass die Belastung erhöht wird, aber sie ist für 70R spezifiziert, sodass 33R + 2 Dioden in Ordnung sein sollten.

D1 stellt nur sicher, dass Sie Vcc erhöhen - Sie bitten Vcc, um 200 mA zu sinken. Abhängig vom Widerstandswert, den Ihr ADC tolerieren kann, und welche anderen Lasten auf Vcc liegen, kann es mit einem Vorwiderstand vom RC funktionieren.

Den Teil mit der Frequenz habe ich komplett vernachlässigt. Die 50Hz sind in der Tat voluminöser; etwa dreimal so groß. Aber zu den Berechnungen, hier veduprophysics.blogspot.in/2012/12/… und auch anderswo, der Spitzenstrom (nachdem er umgedreht wurde) für die Vollweggleichrichtung ist gegeben durch Ip = Irms * 1,414. Die Spitzenspannung stellt sich dann als 0,186 * 33 * 1,414 = 8,68 V heraus, was für die Welligkeit beispielsweise 8,2 V betragen könnte. Könnten Sie darauf hinweisen, dass die Spitze 4,34 V beträgt?
Okay, von Grund auf neu arbeiten. 12 A / 70 = 0,172 A = 0,242 A pk * 33R = 8,0 V, minus Welligkeit. Also ja, etwas stimmt nicht - ich werde meine Antwort korrigieren - vielleicht verwendet Ihre Simulation Peak für die Eingabe.
Hmm... Ich bin gegenüber Simulationen sowieso skeptisch, also würde ich dem nicht so viel Bedeutung beimessen, solange es eine solide manuelle Berechnung gibt. Ich hätte dieses Setup physisch auf einem Prototyp überprüft, aber wie sich herausstellt, gibt es Halleffektsensoren (Allegro ACS712) mit analogem Ausgang, die ungefähr so ​​viel kosten wie ein CT. Ich denke, ich werde das stattdessen versuchen. Vielen Dank!
Ist diese aktuelle Messlösung in Ordnung?
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