True RMS +-10A AC akım ölçümü için sensör ve yöntem tavsiyesi istiyorum.

[RaMu]

Kısaca mcu ile true RMS +-10A AC (ve +-10A DC) akım ölçen devre tasarlamam gerekecek,
bu konuda işimi kolaylaştıracak sensör ve yöntem öneriniz var mı?

Benim anladığım şu;
(hatam varsa belirtin lütfen)
ölçülecek hatta şönt direnç bağladık,
şönt direnç üzerinde çok küçük bir gerilim düşümü oldu,
bu gerilimi opamp ile yükselttik,
misal +- 2,5 V tepe değerine erişebilecek hale getirdik,
ayrıca 2.5V ofset ekledik,
artık 0V-5V tepe değeri olan sinyalimiz var,
bunu mcu nun ADC sine girdik,

Yöntem-1:
ADC den okunan en yüksek değeri al,
okunan sinyalin tertemiz sinüs  olduğunu varsay,
artık tepe değerini bildiğin bir AC gerilimin var,
bunu kök2 ye böl ve RMS değerini bulmuş ol,
şöt direncin değerini ve opamp yükseltme katsayını, eklediğin ofseti biliyorsun
ne duruyorsun akımı bulsana.

Yöntem-2:
Hayatta her AC sinyal tertemiz sinus olacak değil,
ya kaynaktan darbeli akım çekiliyorsa,
ya ölçtüğün sinyalde DC bileşende varsa
öyle tepe değeri bulup kök2 ye böldüm oldu bitti olmaz,
sinyali alabildiğin en fazla örnek sayısı ile bir periyot boyunca örnekle,
toplam kaç örnek alacaksın belirle,
aldığın bütün örneklerin karesini al,
karesini alınmış şekilde bütün örnekleri topla,
bu toplamın karekökünü al,
bu karekökü toplam örnek sayısına böl,
artık bu senin true RMS olarak şönt direnç üzerine düşen gerilim değerin,
şöt direncin değerini ve opamp yükseltme katsayını, eklediğin ofseti biliyorsun
ne duruyorsun akımı bulsana.


Ben 2. yöntemdeki gibi ölçüm yapacam,
yük endüktifmiş, kapasitifmiş, darbeliymiş, yanında DCde varmış vs.
bunlar ölçüm hatasına sebebiyet vermemeli.


Bu işi kolaylaştıracak, ölçümdeki hatayı en aza indirecek tavsiyeler bekliyorum;
misal şönt direnç kullanma ACS712-30 akım sensörü kullan,
ama bunla true rms ölçemezsin yine ölçümleri 2. yöntemle yap gibi,
veya true rms ölçebilecek direk bir sensör varsa onada bakabilirim
hiç integralle kafamı işlemcimi yormayabilirim,
bu konuda önerilere ihtiyacım var.

[Melih1802]

Bu uyarmı  http://www.analog.com/en/special-linear-functions/rms-to-dc-converters/ad636/products/product.html

[RaMu]

Bu güzelmiş, yine alternatiflere de açığım.
Türkiye de kısa bir arama sonucu AD536 yı bulabildim,
fiyatı 55 lira, yurtdışı fiyatıda yüksek zaten,
bu fiyat problem değil, +-%1 hassasiyetle akımı ölçebilirsem işime yarar,
güzel birde opamp bulursam bu entegreyle olur gibi, datasheetindeki değerler güzel,
yinede yapılan uygulamaları inceleyip emin olmam lazım.
datasheet http://www.analog.com/library/analogDialogue/bestof/pdf/11_2.pdf
Türkiye de var herhalde, http://www.elektrovadi.com/AD536AJH,PR-871.html

[Erol YILMAZ]

Stm32 ile True Rms hesaplamak keyifli olur muhtemelen.
Ad chip  kullanmak bence pahali bi çözüm olur.
İzolasyon lazimsa ACS mantikli...

[hasankara]

aktif çalışan bir alçak geçiren filtre ile integral işini görmüş olabilirsin. bunu denetleyiciye yaptırmak için dediğin gibi bir sürü örneği alıp daha sonra onları toplayarak da integral kısmını yapabilirsin. integrali aldıktan sonra kök2 fln karıştırmıyorsun tabi. başka bir yöntemde o olabilir, bir aralıkta maximum değeri bulup kök2e bölmek, ama bence alçak geçiren filtre en temizi olur.

[selimkoc]

Yanlış anladım...

[okay57]

Zamanında ad536 bulamadığım için ad736 kullanmıştım bu true RMS-to-DC Converter bazı değerlerde olmadık çıkış verip yanlış ölcümlere sebep oluyordu.Bilginiz olsun.Modeli hatırlamadığım özel akım sensörü var sinyalinizi 0-5 volt arasına sığdırarak küçültüyor.Tanesi 10-20 lira arasındaydı.Bu sensörü kullanırsanız opampa da gerek kalmadan pic adc sine uygulayabilirsiniz.

[RaMu]

Allegro hocam
stm ile pek tecrübem yok,
hazır chip kullanmazsam güzel hardware multiplier ı olan
bir dspic veya pic ile yapmayı düşünüyorum.
ACS nedir hocam? ACS709 vb entegreler mi?
Bunlarla true rms için yine integral almam gerekmeyecek mi?

@hasankara integrali alçak geçirenle alsam hata çok artar diye düşünüyorum,
belkide yanlış düşünüyorum?
Max değer bölü kök2 yukarıda açıkladım olmaz.

@selimkoc konu mesajında yazdığımdan farklı birşey mi
ben mi birşeyi kaçırıyorum.

@okay57
Şu akım sensörünün modelini hatırlayabilme ihtimalin var mı,
merakla bekliyorum,
bu entegre çok daha uygun olur,
hem denenmiş hemde ADxxx ile kıyaslanmış olması benim için güzel bir artı.
ACS709 tipi birşey mi yoksa?

[okay57]

Ancak yarın bakabilirim.
mesaj birleştirme:: 22 Ekim 2014, 22:52:00
Elimde bir tane var.o da işyerimde.

[RaMu]

1 gün beklemek problem değil,
teşekkür ederim.

[hasankara]

alçak geçiren filtre ile integral kısmını güzel çözebilirsin. hem sinyalin tipi şekli önem arz etmeden direk integralin sonucunu elde etmiş olursun. ancak elbette filtre komponentlerinin değerlerine güvenmeyip kalibre  etmen gerekir. kalibre ettikten sonra bir problemin kalmaz diye düşünüyorum.

[okay57]

Zamanında iş yaptırdğım ustadan "üstüne yerleştirilecek Toroid Nüve içindeki kablodan akım geçirilirse akım sinyali 0-5volt arasında sadece + alternansı çevirir" diye aldığım  Hall effect sensor Y3144,  "üstüne yerleştirilecek Toroid Nüve içindeki kablodan akım geçirilirse akım sinyali 0-5volt arasında her iki alternansı çevirir " diye aldığım 503 341 Hall effect sensor ama bir türlü bu sensorleri deneme ve araştırma fırsatım olmadı. Sensörün  kılıfının girebileceği Toroid Nüve kesilecek.Bu sensörü denerseniz ve deneyen olursa/olduysa bilgi verirse sevinirim.

[hasankara]

hall efekt sensörünü akım ölçümü için kullanmak videoyu açıklayacak olursam; denetleyici pininden high low uygulanıyor, bu sinyal rölenin bobinine uygulanıyor, siz böyle denemeyin yinede denetleyiciye zarar verebilir. böylece sonuçları görmek için değişken manyetik alan elde ediliyor. manyetik alan sensörü çıkışına bağlanan yeşil ledin parlaklığı değişiyor ve çıkış gerilim katsayısı adc ölçümü yapılıp bilgisayar ekranında görüntüleniyor.

rölenin bobinini akım ölçmek istediğin kola seri bağlarsan bu katsayıyı akım ölçmek için değerlendirebilirsin okay57.

[kenan_re]

Şuan devremde ad736 kullanıyorum. Şimdilik bir sorun yaşamadım tavsiye ederim. Daha ucuz olsun diyorsan ve gerçek zamanlı kontrol amaçlı değilse CS5490 var birde.

[RaMu]

@kenan_re
Bu ADxxx leri beğendim, aklıma yatıyor.
AD736 ile şebeke (220V AC) den çekilecek akımı ölçerken
hız problemi yaşar mıyım?
AD736 ile yaptığın devreden kısaca bahsedebilir misin?
Misal hem kendi yaptığın devre hemde bir fluke ölçü aleti veya osiloskop ile
darbeli akım veya rezistif olmayan yüklerin çektikleri akımları
ölçüp karşılaştırma imkanın oldu mu?
Hata payı nedir?
MCU olarak ne kullandın, kaç bit adc kullandın?
AD736 çıkışında kullandığın opamp nedir?

Ayrıca direnç.net de AD736JN var
kısa zamanda elime geçebilmesi açısından avantajlı,
ayrıca fiyatı daha uygun, 20TL+kargo olacak.
Şimdilik kısa sürede yapmam gerektiği ve sürümü olmayacağı için
fiyat problem değil,
ama birebir aynı işi aynı uğraşla daha ucuza yapacaksam
tabiki alternatifi değerlendiririm.

@hasankara
hall effect sensor ile ACSxxx sensör aynı şey mi oluyor?
ACS sensörler içinde toroid kullanmak zorunda mıyız?
Videodaki sistemde şebekeden akım çekerken bir ölçüm yaptın mı
hassasiyeti nasıl?

Hall effect sensor ü kullanırken
toroid nüve kullanıldığını görüyorum
benimde bu yöntemleri kullanmam gerekecek değil mi?

Alçak geçiren filtre ile integral yöntemini kullanırsam
bunun için bir opamp tavsiyen var mı?

Open-Loop akım sensörü


Closed-Loop akım sensörü


@okay57
Sensör ismi için teşekkür ederim,
bu sensörleri kullanırsam, herzaman olduğu gibi paylaşımda bulunurum.