Прибор для проверки трансформаторов тока

[Meccup]

Доброго дня. Работаю в сфере энергетики, возникла идея для одного прибора по работе. Электроникой на базовом уровне балуюсь с детства, но с Ардуино никогда не связывался, не знаю с какой стороны подступиться - может кто подкинет идейки?..)
Суть: для работы нужен прибор, который будет измерять в двух цепях переменный ток, сравнивать их и выдавать на экран их значение и отношение.
Например: ток в цепи 1 - 150 А, в цепи 2 - 5 А. Прибор должен выдать: I1 = 150А, I2 = 5А, K = 30
Собственно, вся его задача.

Как замерять постоянный ток - я примерно представляю, шунт или датчик холла на аналоговые входы. Деление одного значения на другое вроде как тоже реализуемо несложно. Не придумал только как замерять переменный ток.

 

[Alex_HF]

Переменное напряжение подавайте на вход операционного усилителя с цепью смещения равным половине опорного напряжения АЦП. Далее в программе вычитайте из измеренного значения половину шкалы АЦП (для AVR = 512). Это в упрощенном виде. Для реального применения естественно нужна программная калибровка. Если опыта с программированием контроллеров нет - задача не для старта.

 

[poty]

@Meccup, если нужно точно измерять токи разной формы, то нужно оцифровать по периоду тока с каждой цепи, вычислить RMS и провести над ними нужные Вам вычисления. Есть микросхемы, которые "вычисляют" действующее значение, можно применить их. Тогда просто подключить их по I2C ( или какой интерфейс у применённых RMS детекторов ) и - вперёд. Два числа поделить, надеюсь, сможете.
Если гарантируется относительная синусоидальность формы тока, то простейший пиковый детектор (один диод, один конденсатор и пара резисторов для обеспечения нужного уровня для Ардуино) - и ровно та же математика.

 

[Meccup]

@Alex_HF, боюсь, в таком варианте будет очень большая погрешность.

@poty, да, нужно измерение именно действующего значения тока, причем с высокой точностью. Сигнал - чистый синус, 50 Гц (могут быть небольшие помехи, как в любой сети). В принципе, если достаточно точно определить амплитудный ток (Im), то поделить на √2 тоже не должно быть большой проблемой. Только нужно как-то без диода - вторичная цепь измерителя должна быть короткозамкнута, иначе будет резкий рост напряжения - диод просто пробьёт. Разве что диодный мост использовать?.. Но тогда опять же, падение напряжения на переходе помешает точному измерению. На работе валяется прибор, который меряет переменный ток даже без полного замыкания магнитопровода вокруг жилы - предполагаю, что работает тоже на холле, но разобрать мне его не дадут)

Про такие микросхемы не слышал, попробую поискать инфу, спасибо. Может, есть что-то подобное в виде блока готового для Ардуино?

Вот, кстати, нарвался на статью какого-то "Trema-модуля", вроде похоже на то, что мне нужно. Не знаю, можно ли тут вставлять сторонние ссылки - попробую, надеюсь админ не заругает. https://wiki.iarduino.ru/page/current_sensor/
С таким или чем-то похожим не сталкивались?

 

[PiratFox]

нарвался на статью какого-то "Trema-модуля", вроде похоже на то, что мне нужно.

@Meccup, вот здесь много всяких разных датчиков тока.

 

[poty]

@Meccup, да, там библиотека и построена на периодическом измерении сигнала с датчика и вычислении RMS. Я этим не пользовался, но вариант рабочий.
Я использовал трансформатор тока с АЦП, но мне нужно было, во-первых, напряжение мерить гораздо выше 380В, во-вторых - определять несколько показателей: нарушение формы, частоту, реактивные составляющие... Не только амплитуду и не только тока.

 

[te238s]

Что-то не понял. Трансформаторы проверять в действующей цепи? А чем токовые клещи не устраивают?

 

[Эдуард Анисимов]

Я подобное делал на токовом трансформаторе.
Идея мерять ток с шунта не совсем хорошая.
Плата для одной цепи нагрузки валяется в собранном виде.
Доделывать не хочу. Если кто то возьмётся могу продать схему и готовую плату. Если найдётся человек, который доработает, могу помочь с доведением до двух каналов.