Wechselspannungsmessung

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Hallo!

Ich habe ein einfaches Problem. Mein Ziel ist es, die Spannung und den Leistungsfaktor eines 16-V-Wechselstroms über einen Differenz-ADC (ADS1115) zu messen, der die Spannungsdifferenz zwischen 2 Kanälen misst. Ich habe es nur geschafft, den Strom genau über einen CT zu messen.

Im positiven Zyklus der gezeigten Schaltung beträgt die Spannung am 1k-Widerstand 1,45 Vp, was messbar ist. Im negativen Zyklus beträgt die Spannung am Widerstand -14,54 V, wodurch der ADC brennt.

Wie ändere ich also diese Schaltung, um eine sichere Spannungsmessung zu erreichen? Ich muss die Wellenform am Punkt 0 V erkennen, um sie mit dem Strom zu vergleichen, und dann den Leistungsfaktor messen. Ich dachte daran, A2 anstelle des Nullleiters mit der Masse der Gleichstromversorgung zu verbinden, war mir aber nicht sicher, ob das der richtige Ansatz ist.

Entschuldigung, ich bin Anfänger. Jeder Input / Rat wird sehr geschätzt.

Müssen Sie die AC-Wellenform digitalisieren oder sind Sie nur daran interessiert, die Spitze-zu-Spitze-Spannung zu messen?
Ist Ihre ADC-Masse dieselbe wie die "DC-Masse" in Ihrem Schaltplan?
@kjgregory, Ich bin nur daran interessiert, die Spitze-Spitze-Spannung sowie den 0-Durchgang wirklich für den Leistungsfaktor zu messen.
@ThePhoton, ja, das ist es. Der Brückengleichrichter versorgt auch den ADC.

Antworten (2)

Sie können die Wechselspannungen kapazitiv in den Bereich Ihres ADC koppeln und neu vorspannen:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

VCC ist die Versorgungsspannung Ihres ADC. Ich habe die Widerstände unter der Annahme ausgewählt, dass dies 3,3 V beträgt und dass die Wechselstromsignale 16 V Spitze-Spitze betragen (basierend auf Ihrer Aussage gehen die Knoten A1 und A2 in Ihrer Schaltung auf -14,5 V). Wenn ich das falsch interpretiert habe, können Sie die Widerstandswerte anpassen, um die Skalierung vom AC-Eingang zum ADC-Eingang zu ändern.

Verwenden Sie einen AD4950, AD8138 oder einen ähnlichen Differenzverstärker. Diese Teile akzeptieren einen Gleichtaktwert von Ihrem ADC oder einer Vref-Schaltung und geben eine differenzielle Wellenform aus, die um diese Spannungsreferenz zentriert ist. Die Verstärkung kann angepasst werden, um den maximalen Vpp-Ausgang beizubehalten (Sie benötigen wahrscheinlich etwa 1/4 bis 1/8 Verstärkung oder so). Möglicherweise müssen Sie eine negative DC-Versorgungsschiene erzeugen, um den AD8138 in seinen linearen Bereich vorzuspannen.

Verwenden Sie alternativ einen zweiten Transformator, um die Wechselspannung auf den Bereich des ADC herunterzuwandeln. Sie benötigen eine mit drei Wicklungen, damit Sie den Gleichtakt des Ausgangs mit einer Vref-Schaltung einstellen können.

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