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convertire la tensione da 220ac a 5 dc

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[31] Re: convertire la tensione da 220ac a 5 dc

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 2 nov 2016, 16:21

Scommetto che amrit vorrebbe monitorare l' ampiezza della tensione di alimentazione 220 Vac nominali di un capannone.
Se fosse un professionista comprerebbe un multimetro con connessione seriale per la funzione di data logger (Mi pare che fluke venda tali strumenti).
Ma volendo operare da hobbista cerca di convertire la tensione alternata, magari nel campo di interesse 180 - 260 V per esempio in una tensione continua leggibile da un ingresso analogico 0- 5 V di arduino, poi inviare il segnale misurato su un display o a un PC per realizzare la funzione di logger (registratore) o di segnalare l'evento di supero di una soglia alta o bassa di tensione.
Il tutto è fattibile, ma non semplicissimo da fare bene con precisione.

allego il post diFoto Utenteelfo che mi pare interessante.

[4] Re: Multimetro Fluke 101
Messaggioda Foto Utenteelfo » 2 nov 2016, 10:44
Prova a guardare anche:

UNI-T UT61E (nota la E) 4 e 1/2 cifre e data logger con interfaccia isolata verso il computer
Sulla baia lo trovi al prezzo del Fluke Io l'ho comprato in Cina e mi sono trovato bene
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[32] Re: convertire la tensione da 220ac a 5 dc

Messaggioda Foto Utenteamrit » 2 nov 2016, 17:02

MarcoD ha scritto:Scommetto che amrit vorrebbe monitorare l' ampiezza della tensione di alimentazione 220 Vac nominali di un capannone.
Se fosse un professionista comprerebbe un multimetro con connessione seriale per la funzione di data logger (Mi pare che fluke venda tali strumenti).
Ma volendo operare da hobbista cerca di convertire la tensione alternata, magari nel campo di interesse 180 - 260 V per esempio in una tensione continua leggibile da un ingresso analogico 0- 5 V di arduino, poi inviare il segnale misurato su un display o a un PC per realizzare la funzione di logger (registratore) o di segnalare l'evento di supero di una soglia alta o bassa di tensione.
Il tutto è fattibile, ma non semplicissimo da fare bene con precisione.

Esatto, io volevo farlo con arduino.
il problema adesso è che non capisco se il trasformatore mi da un uscita proporzionale all'ingresso o no ?
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[33] Re: convertire la tensione da 220ac a 5 dc

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 2 nov 2016, 17:12

il problema adesso è che non capisco se il trasformatore mi da un uscita proporzionale all'ingresso o no ?

SI. Il trasformatore ti fornisce una tensione proporzionale all'ingresso. :ok:
Ma il diodo o ponte di diodi dopo ti introduce un errore quasi costante di circa 0,6 V o 1,2 V.

Poi l'uscita del ponte o diodo non è il valore efficace , ma il valore medio (0,707/0,636) o il valore massimo (1,41) (con filtro ingresso capacitivo) corrispondente alla tensione efficace in ingresso, che se è sinusoidale non è un problema ( tieni conto del coefficiente nei calcoli), se è deformata la corrispondenza non è esatta.
Quanto vuoi precisa la misura ? O_/

Rispondi ora alle domande di impostazione economica:
- Quanto prevedi di spendere in materiale per la realizzazione ?
- Quante ore di lavoro intendi dedicarci?
- Quale è il rischio che accetti che dopo aver realizzato il tutto, le prestazioni siano inferiori alle tue aspettative?
- Ti pagano per il lavoro ?
- Lo sviluppi per apprendere e migliorare le tue conoscenze/competenze?
O_/
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[34] Re: convertire la tensione da 220ac a 5 dc

Messaggioda Foto Utenteamrit » 2 nov 2016, 18:06

innanzitutto grazie per la disponibilità
penso che la tensione d'ingresso sia sinusoidale e la precisione di una o 2 cifre decimali.
metre l'errore del ponte a diodi penso di riuscirlo a riscalare

spero di spendere il meno possibile (piu o meno 50)
speravo di non impiegarci troppo tempo
- Quale è il rischio che accetti che dopo aver realizzato il tutto, le prestazioni siano inferiori alle tue aspettative?
non lo so
no no nessuno mi paga è un progetto che sto facendo con l'università O_/
Ultima modifica di Foto Utenteamrit il 2 nov 2016, 18:23, modificato 1 volta in totale.
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[35] Re: convertire la tensione da 220ac a 5 dc

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 2 nov 2016, 18:21

penso che la tensione d'ingresso sia sinusoidale e la precisione di una o 2 cifre decimali.
:?:
Sono dubbioso che tu la ottenga: supponiamo 230 Vac, intendi 230,0 Vac quindi preciso entro +/- 0,1 volt ?
Poi si può disquisire / distinguere fra precisione, risoluzione, ripetibilità.
mentre l'errore del ponte a diodi penso di riuscirlo a riscalare

Nel senso che lo compensi o lo rendi trascurabile raddrizzando una tensione di ampiezza elevata (per esempio 24 Veff) ?.
O_/
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[36] Re: convertire la tensione da 220ac a 5 dc

Messaggioda Foto Utenteamrit » 2 nov 2016, 18:30

si intendevo una precisione entro +/- 0.1 volt.
come errore intendevo l'errore costante di 0.6 o 1.2 V che puo avere un ponte a diodi
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[37] Re: convertire la tensione da 220ac a 5 dc

Messaggioda Foto Utentealev » 2 nov 2016, 18:38

amrit ha scritto:l'errore costante di 0.6 o 1.2 V che puo avere un ponte a diodi

Giusto per chiarezza, non è un errore (ma una caduta di tensione interna alla giunzione) e non è neppure costante (a tensioni e correnti di lavoro diverse dalle tue, comunque)
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[38] Re: convertire la tensione da 220ac a 5 dc

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 2 nov 2016, 20:28

Ho pensato a due alternative:
- adoperare un true RMS to DC converter , vedi ad esempio l'integrato AD636 Analog Devices.
- applicare direttamente la tensione ac (limitata a < 5V max ) all'ingresso ana di arduino,
(con una 5kohm ? in serie per non danneggiare la porta ana).
la semionda negativa verrà letta come zero. arduino provvederà campionando ogni 200 us
a leggere la tensione della semionda e dopo 20 ms (100 campioni) a calcolarne il valore efficace. Ma occorre essere "bravi" nella programmazione real time.

Però se si vuole solo misurare il valore di tensione fra 150 e 250 V un raddrizzatore a semionda
può essere la soluzione più semplice ed economica. Magari si mette un diodo zener da 10 V per creare una caduta di tensione costante prima di applicare la tensione ad arduino. Non sarà preciso, ma con opportuni potenziometri di taratura o coefficienti di conversione sw potrebbe funzionare.

Il progetto si avvicina alla complessità di una tesi di laurea triennale / magistrale?
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[39] Re: convertire la tensione da 220ac a 5 dc

Messaggioda Foto Utenterichiurci » 2 nov 2016, 21:05

marco per quello scrivevo che l'uscita del ponte non deve essere caricata: per avere caduta di tensione sui diodi nulla e valore di tensione raddrizzata non più soggetta a tale caduta.

Insomma un rivelatore di picco se vuoi vederla diversamente.

Poi ci vorrà una resistenza in parallelo al condensatore elevata per avere un passa basso e seguire le variazioni (lente) della tensione di rete, ma la caduta di tensione sui diodi sarebbe comunque trascurabile
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[40] Re: convertire la tensione da 220ac a 5 dc

Messaggioda Foto Utenteelfo » 2 nov 2016, 21:20

Copiare (capendo quello che si copia) e' un metodo per imparare

Due possibili soluzioni sono nello schema qui sotto:

- valore medio
- valore efficace

L'implementazione del primo la trovi nello schema di un multimetro da 10 euro DT9205A

Estrai lo zip e guarda nella pagina la sezione AC to DC converter

http://www.eserviceinfo.com/download_st ... rlid=67455

La seconda implementazione la trovi nello schema di un multimetero 4 e 1/2 cifre UT61E

Guarda la sezione con l'AD737 True RMS to DC converter

http://elektrotanya.com/uni-t_ut61e.pdf/download.html

Teoria del Precision Rectifier

http://www.ti.com/lit/ug/tidu030/tidu030.pdf

Data sheet dell'AD737

http://www.analog.com/media/en/technica ... /AD737.pdf
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