caxapa.ru :: Собрал вольтметр переменного напряжения по следующей схеме: UF4005 -> Кондёр 0,1 мкФ x 630 В -> Резисторный делитель 1 : 100 -> Кондёр 47 мкФ x 16 В -> Вход АЦП PIC18F4620. Измерения провожу 100 раз в секунду и усредняю по 64 точкам. Показания

FDA (30.05.2012 21:10, просмотров: 18619)

Собрал вольтметр переменного напряжения по следующей схеме: UF4005 -> Кондёр 0,1 мкФ x 630 В -> Резисторный делитель 1 : 100 -> Кондёр 47 мкФ x 16 В -> Вход АЦП PIC18F4620. Измерения провожу 100 раз в секунду и усредняю по 64 точкам. Показания этом достаточно стабильные, но имеется очень сильная нелинейность в диапазоне от 50 до 250 В. Чувствую, что виноват диод, но не знаю как правильно компенсировать эту нелинейность?

Ответить

- Вобщем снял я сегодня показания своей платы и образцового вольтметра. Данные следующие: FDA(31.05.2012 21:57)
  - Всё-таки надо разобраться, Ralex(397 знак., 01.06.2012 14:17)
  - напряжение на входе АЦП как измеряли? Это то, что показал АЦП или измерено вольтметром? koyodza(356 знак., 01.06.2012 12:17)
    - Меряю напряжение мультиметром FDA(203 знак., 01.06.2012 14:53)
      - попробуйте ещё отключить вход АЦП от делителя и измерить ещё раз, может входной ток АЦП зависит от входного напряжения koyodza(747 знак., 01.06.2012 15:03)
        
        Входное сопротивление АЦП PIC-контроллера оказывается 10 кОм, так что отсюда, похоже и ошибка. - FDA(01.06.2012 19:11)
        
        если так, то однозначно в этом причина. Сам с этими "профессиональными контроллерами" не работаю, но наблюдал на некоторых других, причём сопротивление это очень нелинейно - koyodza(01.06.2012 19:18)
        
        Короче, надо пробовать ОУ поставить и посмотреть... - FDA(01.06.2012 20:17)
        
        Кондером 0.1 мкф зашунтируй нижний резюк делителя, и будет тебе щясьтье - MBedder(01.06.2012 21:55)
        
        если там и правда 10кОм входное у АЦП, то нифига не выйдет. Тем более что кондёр там уже есть, хоть и электролитический - koyodza(01.06.2012 21:59)
        
        У меня и 0.1 мкФ есть прям возле входа АЦП. - FDA(02.06.2012 13:54)
        
        можно проще, достаточно отключить вход АЦП и мерить мультиметром после делителя - koyodza(01.06.2012 21:35)
        
        Не пойму смысла этого резистора в 1 кОм. Я его ставил, после этого у меня показания вообще чёрти какие были. Для чего он нужен? - FDA(01.06.2012 18:47)
        
        Смысл его в том Ralex(203 знак., 01.06.2012 19:50)
        
        сделайте с ним и без него, и всё остальное, что я просил, потом покажите что получилось - koyodza(01.06.2012 18:48)
  - Вообще то я где то, что то пропустил - возможно форма сигнала у вас меняется при регулировке - вы мерите RMS напряжения? - Make_Pic(01.06.2012 12:07)
    - Вдогонку - судя по схеме -нет. Тогда что вы хотите от разницы показаний с прибором у которого наверняка RMS измерение - Make_Pic(01.06.2012 12:08)
- Выбросить диод и делать 4000 выборок в сек. - PlainUser(31.05.2012 09:56)
- Я на оптроне сделал линейно от 100 до 250 В. Но тут по какой-то причине (уж не помню точно) засрали способ.. То ли параметры оптронов плавали то ли ещё что-то. Я всего один макет собрал, так что не стал сопротивляться критике. - POV(30.05.2012 21:39 - 31.05.2012 00:02)
- частота измерений выбрана крайне неудачно: из-за того, что значение близко к удвоенной частоте сети, но не синхронизировано с ней, будут вылезать биения. Насчёт нелинейности мало данных, приведите таблицу зависимости измеренного напряжения от koyodza(9 знак., 30.05.2012 21:23)
  - Да, частоту надо бы поменять, но сейчас она особого влияния не оказывает. Примеры такие. При напряжении 50 В моя плата показывает 91 В, при 100 В - 133 В, при 257 В - 269 В. - FDA(30.05.2012 21:28)
    - Как напряжение регулируете? У Вас фактически пиковый детектор, может он просто мусор какой-то чувствует, типа коротких пичков - koyodza(30.05.2012 21:33)
      - Напряжение обычным ЛАТРом регулирую, показания платы не прыгают, держаться довольно ровно. Именно есть нелинейность при изменении напряжения в большом диапазоне. - FDA(30.05.2012 22:08)
        
        Я вот нашёл статью в журнале Радио за май месяц этого года. Там схема для измерения переменного напряжения на LM358. Автор пишет, что применил ОУ именно для компенсации нелинейности диода. - FDA(30.05.2012 22:09, ссылка)
        
        Это "идеальный диод" для малых напряжений. - Гудвин(30.05.2012 22:28)
        
        там напряжения другие. У Вас нелинейность диода при сотнях Вольт не должна быть видна, нужно искать другие причины. Дайте кусок своей схемы - koyodza(30.05.2012 22:24)
        
        Вот кусок схемы - FDA(30.05.2012 22:34, ссылка)
        
        попробуйте поставить последовательно с диодом резистор в 1кОм и снимите характеристику ещё раз. Да, и ёмкость конденсатора 0,1мкФ маловата для 50Гц и нагрузки 100кОм, нужно увеличивать koyodza(362 знак., 30.05.2012 22:48 - 22:53)
        
        Ого, я взглянул на схему и тоже предложил резистор 1к последовательно )) и только потом прочитал ваш комментарий. - Ralex(30.05.2012 22:57)
        
        Нашёл у себя ошибку в вычислениях. Но непонятен все равно один момент. Я меряю тестером переменное напряжение на аноде диода. Оно 50 В. Потом меряю постоянное напряжение на катоде диода и там уже примерно 40 В! При 100 В разница будет уже в 20 В, FDA(32 знак., 30.05.2012 23:03)
        
        там пульсации слишком большие, вот и показывает ерунду. Посмотрите осциллографом, ёмкость маленькая для этой частоты и такой нагрузки. Или хотя бы промоделируйте - koyodza(30.05.2012 23:07)
        
        Емкость то как раз маловата! 0.1мкф * 100к ~ 100 Гц. Проблема в однополупериодном выпрямлении. - Ralex(30.05.2012 23:09)
        
        я то же самое говорю про ёмкость. Однополупериодное выпрямление тут ни при чём, его недостатки проявятся по-другому при несимметричности входного напряжения - koyodza(30.05.2012 23:11)
        
        Так у меня после делителя 47 мкФ стоит! - FDA(30.05.2012 23:10)
        
        Кроме того, я обычным тестером меряю напряжение на катоде диода! А тестер всего 3 раза в секунду измерения делает. - FDA(30.05.2012 23:12)
        
        то до лампочки, на работу выпрямителя оно не влияет - koyodza(30.05.2012 23:11)
        
        Увеличил ёмкость до 0,22 мкФ и ошибка стала всего 10 В во всём диапазоне! Уже намного лучше! - FDA(30.05.2012 23:15)
        
        Осторожнее, пробьете диод импульсным током. При включении попадете на пик сети и прогорит. - Ralex(30.05.2012 23:17)
        
        Так что же мне ещё делать? Я хотел ёмкость попробовать ещё увеличить. - FDA(30.05.2012 23:17)
        
        Сказали же - резистор последовательно с диодом... - Гудвин(30.05.2012 23:23)
        
        Кстати, в чём смысл этого резистора? - FDA(31.05.2012 21:37)
        
        Блин, стоит резистор 1 ком перед диодом, ёмкость сейчас 0,2 мкФ. Частота измерений 67 Гц, усреднение по 64 точкам. Всё равно нелинейность присутствует. При 40 В ошибка около 1 В, при 260 В - уже около 8 В. - FDA(30.05.2012 23:29)
        
        Это 3% погрешности. Хотите выше на такой простой схеме? Хмм - Ralex(31.05.2012 00:38)
        
        А при чём тут простота? Разве тут есть элементы, вносящие существенную погрешность? - FDA(31.05.2012 09:05)
        
        Давайте я просто предложу вам компенсировать эту "нелинейность", которая по сути линейная ошибка, путём поправочного коэффициента в программе. Ведь 40:1 весьма похоже на 260:8, не заметили? - Ralex(31.05.2012 11:58)
        
        На самом деле не совсем так. Я просто округлил значения немного. В диапазоне до 120 В моя плата немного занижает значения, а далее завышает. Точную зависимость сниму сегодня вечером. - FDA(31.05.2012 13:00)
        
        Попробуй-ка вообще выкинуть этот 0.1 uF... Проблема в его малой емкости. - Гудвин(30.05.2012 23:07)
        
        при 100 измерениях в секунду он вообще непонятно что намеряет. Да и обратный ток диода при отсутствии конденсатора тоже вылезет в виде жуткой нелинейности - koyodza(30.05.2012 23:09)
        
        5 uA на более чем на 2 порядка меньше тока этого резистивного делителя. Нормально намеряет. Всяко лучше будет, чем сейчас... - Гудвин(30.05.2012 23:21)
        
        это единицы процентов. Если уж делать нормально, то совсем без выпрямителя - koyodza(31.05.2012 13:17)

Схемы, платы, компоненты