ولت متر true rms

[زوار]

با سلام من میخوام با avr یک ولتمتر true rms بسازم یعنی نمیخوام ولتاژ را به dc تبدیل کنم میخوام از موج نمونه گیری کنم واز رابطه مقدارش را بدست بیارم برای اینکار بعد از نمونه گیری باید نمونه ها با هم جمع بشه بعد باید چه کار کرد کسی تا حالا ساخته؟ممنون میشم راهنمایی کنید

[jalal gilani]

پاسخ : ولت متر true rms

از اسمش مشخصه Root mean square یعنی ریشه دوم میانگین حسابى توانهاى دوم
شما باید نمونه ها را به توان 2 برسانید سپس از انها میانگین بگیرید و بعد ریشه دوم آن را محاسبه کنید هر چه مقدار نمونه ها بیشتر باشد مفدار محاسبه شده به عدد واقعی نزدیک تر خواهد بود

[زوار]

پاسخ : ولت متر true rms

از پاسختون ممنون شما قبلا این کار را انجام دادید؟به نظر شما چند تا نمونه خوبه؟

[dr_mnf]

پاسخ : ولت متر true rms

سلام .
البته همه چیز بستگی داره که چه مقدار دقت مورد نیازتون هست .
یه آی سی هست به نام AD736 که کارکردش جالب هست و لیون هم قبلاً داشت .
کارش همینه و اگر کاتالوگ رو بخونین دقت بالائی هم داره .

[jalal gilani]

پاسخ : ولت متر true rms

من قبلا انجامش دادم دقت نسبتا بالا لازم بود، با مقدار 1000 نمونه در 50 هرتز انجام داده شد (فرکانس نمونه گیری 50 کیلوهرتز)
البته مهمترین نکته شکل موج جریان است اگر شکل موج کاملا سینوسی باشد که اصلا احتیاجی به روش RMS نیست و با ضریب ساده ای عمل تبدیل انجام می شود پیک شکل موج جریان تقسیم بر جذر عدد 2 .
در غیر اینصورت فرکانس نمونه گیری طبق قضیه نایکویست باید حداقل 2 برار بیشترین فرکانس موجود در طیف فرکانسی موج مورد نظر باشد تا دقت لازم بدست آید .

[زوار]

پاسخ : ولت متر true rms

سلام .
البته همه چیز بستگی داره که چه مقدار دقت مورد نیازتون هست .
یه آی سی هست به نام AD736 که کارکردش جالب هست و لیون هم قبلاً داشت .
کارش همینه و اگر کاتالوگ رو بخونین دقت بالائی هم داره .

ممنون از پاسخت اما باید با avr این کار را انجام بدم این آیسی ها معمولا قیمت بالایی دارند

من قبلا انجامش دادم دقت نسبتا بالا لازم بود، با مقدار 1000 نمونه در 50 هرتز انجام داده شد (فرکانس نمونه گیری 50 کیلوهرتز)
البته مهمترین نکته شکل موج جریان است اگر شکل موج کاملا سینوسی باشد که اصلا احتیاجی به روش RMS نیست و با ضریب ساده ای عمل تبدیل انجام می شود پیک شکل موج جریان تقسیم بر جذر عدد 2 .
در غیر اینصورت فرکانس نمونه گیری طبق قضیه نایکویست باید حداقل 2 برار بیشترین فرکانس موجود در طیف فرکانسی موج مورد نظر باشد تا دقت لازم بدست آید .

من میخوام true rms باشه پس نمیشه گفت همیشه سینوسیه من برای تمام شکل موجها میخوام میشه درباره این قسمت بیشتر توضیح بدید
در غیر اینصورت فرکانس نمونه گیری طبق قضیه نایکویست باید حداقل 2 برار بیشترین فرکانس موجود در طیف فرکانسی موج مورد نظر باشد تا دقت لازم بدست آید .
از پاسخ شما ممنونم

[زوار]

پاسخ : ولت متر true rms

با سلام در ضمن اینجا که گفتید فرکانس نمونه گیری 50 کیلوهرتز این فرکانس را وقفه تایمر ساختید یعنی چک کردن adc را در روتین وقفه تایمر گذاشتید و تایمر با این فرکانس کار میکرد؟

[dr_mnf]

پاسخ : ولت متر true rms

قبلا قیمت AD736 حدود 10000 تومان بود . حالا سفارش خارج شده . ولی فکر کنم تو بازار باشه .
فکر کنم که لازمه بیشتر به این گزینه فکر کنید :smile:

[jalal gilani]

پاسخ : ولت متر true rms

من با ARM انجامش داده بودم ولی خب با AVR هم نباید خیلی متفاوت باشه فقط سرعت پایین تره که بسته به کاربردتون داره
نکته دیگه اینه که اگر با ADC داخلی AVR کار می کنید حداکثر فرکانس نمونه گیری 15 کیلو هرتز میشه که برای بیشتر کاربرد ها خوبه
در مورد طیف فرکانسی هم باید از روی FFT (بسط فوریه شکل موج) حداکثر فرکانس موجود رو بدست آورد یا اندازه گیری کرد.
فرکانس 50 کیلو هرتز رو هم با وقفه تایمر ایجاد کرده بودم که تبدیل ADC رو START می کرد

[زوار]

پاسخ : ولت متر true rms

من با ARM انجامش داده بودم ولی خب با AVR هم نباید خیلی متفاوت باشه فقط سرعت پایین تره که بسته به کاربردتون داره
نکته دیگه اینه که اگر با ADC داخلی AVR کار می کنید حداکثر فرکانس نمونه گیری 15 کیلو هرتز میشه که برای بیشتر کاربرد ها خوبه
در مورد طیف فرکانسی هم باید از روی FFT (بسط فوریه شکل موج) حداکثر فرکانس موجود رو بدست آورد یا اندازه گیری کرد.
فرکانس 50 کیلو هرتز رو هم با وقفه تایمر ایجاد کرده بودم که تبدیل ADC رو START می کرد

با سلام وتشکر از پاسخ شما من برنامه را نوشتم اما نمیدونم چرا درست کار نمیکنه و همه اعداد را از 1 تا 9 نشون میده من 1.45 ولت به ورودی adc دادم که از یه ترانس با تقسیم مقاومتی انجامش دادم برنامه را میذارم اگر براتون مقدوره یه نگاهی بهش بندازید ممنون

[left]
/*****************************************************
This program was produced by the
CodeWizardAVR V2.04.4a Advanced
Automatic Program Generator
© Copyright 1998-2009 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.
http://www.hpinfotech.com

Project : 
Version : 
Date  : 2/26/2012
Author : NeVaDa
Company : 
Comments: 


Chip type        : ATmega8
Program type      : Application
AVR Core Clock frequency: 8.000000 MHz
Memory model      : Small
External RAM size    : 0
Data Stack size     : 256
*****************************************************/

#include <mega8.h>

#include <delay.h>
#include <stdio.h> 
#include <math.h> 
#include <stdlib.h> 
// Alphanumeric LCD Module functions
#asm
  .equ __lcd_port=0x12 ;PORTD
#endasm
#include <lcd.h>
bit           fine_adc=0;
unsigned char  	 lcd_buff[60]; 
static unsigned long int adc_temp=0;
unsigned long int adc_valu;
static unsigned int   n=0; 
unsigned long int    temp;
 
#define ADC_VREF_TYPE 0xC0

// ADC interrupt service routine
interrupt [ADC_INT] void adc_isr(void)
{
unsigned int adc_data;
// Read the AD conversion result
 if(fine_adc==0)
 {    
    adc_temp+=ADCW;
    if(++n==1000)
    { 
    
     fine_adc=1;
    //    Place your code here
    }
 }
}
interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)
{
// Place your code here
 TCNT0=235; 
 //TCCR0=0x02;
 ADCSRA|=0x40;
}
// Declare your global variables here

void main(void)
{
// Declare your local variables here

// Input/Output Ports initialization
// Port B initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In 
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T 
PORTB=0x00;
DDRB=0x00;

// Port C initialization
// Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In 
// State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T 
PORTC=0x00;
DDRC=0x00;

// Port D initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In 
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T 
PORTD=0x00;
DDRD=0x00;

// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 1000.000 kHz
TCCR0=0x02;
TCNT0=0x00;

// Timer/Counter 1 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer1 Stopped
// Mode: Normal top=FFFFh
// OC1A output: Discon.
// OC1B output: Discon.
// Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge
// Timer1 Overflow Interrupt: Off
// Input Capture Interrupt: Off
// Compare A Match Interrupt: Off
// Compare B Match Interrupt: Off
TCCR1A=0x00;
TCCR1B=0x00;
TCNT1H=0x00;
TCNT1L=0x00;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00;
OCR1BH=0x00;
OCR1BL=0x00;

// Timer/Counter 2 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer2 Stopped
// Mode: Normal top=FFh
// OC2 output: Disconnected
ASSR=0x00;
TCCR2=0x00;
TCNT2=0x00;
OCR2=0x00;

// External Interrupt(s) initialization
// INT0: Off
// INT1: Off
MCUCR=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
TIMSK=0x01;

// Analog Comparator initialization
// Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off
ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;

// ADC initialization
// ADC Clock frequency: 62.500 kHz
// ADC Voltage Reference: Int., cap. on AREF
ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;
ADCSRA=0x8F;

// LCD module initialization
lcd_init(16);

// Global enable interrupts
#asm("sei")
 ADCSRA|=0x40;
// lcd_gotoxy(0,0);
//   sprintf(lcd_buff,"V:%d ",temp); 
//   lcd_puts(lcd_buff);
while (1)
   {
   // Place your code here
   if(fine_adc==1)
   { 
   n=0; 
   adc_valu=adc_temp*adc_temp;
    temp=(adc_valu/1000);
    temp=sqrt(temp); 
    temp=temp/204.8;
    lcd_gotoxy(0,0);
   sprintf(lcd_buff,"V:%d ",temp); 
   lcd_puts(lcd_buff); 
   adc_temp=0;
   fine_adc=0;
   };
}
}

[/left]

[jalal gilani]

پاسخ : ولت متر true rms

جناب زوار
در وقفه ADC باید به جای(adc_temp+=ADCW این کد رو بنویسید :

adc_temp+=ADCW*ADCW

در برنامه اصلی این عبارت حذف می شود ( adc_valu=adc_temp*adc_temp

زمان بندی ها رو چک نکردم ولی با اطمینان میشه گفت که با هزار نمونه شما از چندین سیکل شکل موج نمونه گیری می کنید چون حداقل زمان تبدیل ADC در میکرو AVR حدود 65 میکروثانیه است البته این عمل در اندازه گیری تاثیری نخواهد داشت و مقدار محاسبه شده صحیح است .
زمان بندی تایمر را بررسی کنید تا در زمان های بیشتر از زمان تبدیل ADC به علاوه زمان اجرای زیر برنامه وقفه ADC ، وقفه بدهد در غیر اینصورت برنامه درست عمل نخواهد کرد .
در ضمن در برنامه وقفه ADC وقتی شمارنده n به 1000 رسید باید تایمر را متوقف کرده و بعد از محاسبه RMS در برنامه اصلی دوباره آن را فعال کنید تا دیتا در زمان محاسبه تغییر نکند.

[jalal gilani]

پاسخ : ولت متر true rms

در ضمن فراموش کردم بپرسم
ولتاژ AC رو چطور به میکرو اعمال کردید برای اینکه ADC میکرو قابلیت خواندن مقادیر منفی را ندارد.

[زوار]

پاسخ : ولت متر true rms

در ضمن فراموش کردم بپرسم
ولتاژ AC رو چطور به میکرو اعمال کردید برای اینکه ADC میکرو قابلیت خواندن مقادیر منفی را ندارد.

از پاسخ شما ممنونم من ولتاژ را از یه ترانس با تقسیم مقاومتی به میکرو دادم که حواسم نبود به مقادیر منفی و این یک ایراد بود که من متوجهش نبودم اگر قسمت منفی را حذف کنم مقادیر به هم میریزه؟بهتر نیست نمونه ها فقط از یک شکل موج گرفته بشه؟اگر بخوام 65 میکرو ثانیه را در نظر بگیرم دیگه فرکانس 50 کیلو هرتز نمیشود این مشکلی ایجاد نمیکنه؟

[jalal gilani]

پاسخ : ولت متر true rms

65 میکرو ثانیه رو کاریش نمیشه کرد محدودیت سرعت AVR هست تازه در بالاترین سرعت این مقدار خواهد بود
اگر از نیم سیکل استفاده کنید که دیگه True RMS معنی پیدا نمیکنه
برای خواندن تمام موج ساده ترین راه اینه که موج AC را با یک ولتاژ دقیق و ثابت DC جمع کنید (مثلا با 2.5 ولت) ابته به شرط اینکه پیک ولتاژ از 2.5 ولت بیشتر نباشد.
در این حالت مقدار صفر شیفت پیدا کرده و به مقدار 2.5 تبدیل می شود.