کمک:اندازه گیری ولتاژ ac

[xpars]

سلام دوستان سوالی داشتم. میخوام ولتاژ220ولت با میکرAVR یا PIC انداره بگیرم.مشکل اصلی ایزوله بودن اونه.کسی از دوستان هست مداری با OPTOCOUPLERبرای این کار ارایه بده.تشکر

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : کمک:اندازه گیری ولتاژ ac

سلام دوست گرامی.
اینجا یه سری بحثهایی شده، اگه قانع کننده نبود براتون، بگین تا ادامه ی بحث رو تو سرزمین خودمون B-) (PIC) پیگیری کنیم.

[xpars]

پاسخ : کمک:اندازه گیری ولتاژ ac

خب بحث هایی خوبی شده اما بحث ایزولاسیون نبود؟سوالم ابن طوری بیان کنم بهتره >اگر بخوام ولتاژ سه فاز دو به دو (R AND S)(S AND T)با میکرو اندازه بگیرم باید چیکار کتم؟تجربه سه فاز ندارم :smile: تشکر

[sahel2013]

پاسخ : کمک:اندازه گیری ولتاژ ac

خب بحث هایی خوبی شده اما بحث ایزولاسیون نبود؟سوالم ابن طوری بیان کنم بهتره >اگر بخوام ولتاژ سه فاز دو به دو (R AND S)(S AND T)با میکرو اندازه بگیرم باید چیکار کتم؟تجربه سه فاز ندارم :smile: تشکر

ببین در درجه اول این یادت باشه که این 2 فاز با هم اختلاف 120 درجه ای دارن
و اگه بخوای از تقسیم مقاومتی استفاده کنی باید از روش تفاضلی بهره ببری
و تفاضلی تو میکرو 8 بیتی میشه

شاید باید فاز ها رو نسبت به زمین بسنجی و بعد ولتاژ هاشونو با هم مقایسه

[xpars]

پاسخ : کمک:اندازه گیری ولتاژ ac

میشه بیشتر توضیح بدین(روش تفاضلی).توی این سیستم نولی وجود نداره در اصل یک ترانس کاهنده هستش.
میشه اول DCکرد بعد روش تقسیم مقاومتی ولتاژ کاهش داد بعد اندازه گیری کرد؟

[sahel2013]

پاسخ : کمک:اندازه گیری ولتاژ ac




وقتی تو بخوای یه ولتاز ac اندازه بگیری خب از تقسیم مقاومتی استفاده میکنی
که بین فاز و نول هستش

ولی اینجا چون هر دو فاز هستن همیشه اینگار دو سر مقاومت های تو ولتاز هست
و اینجاست که باید در واقع ولتاز افت شده رو مقاومت سنس کنی

pic رو نمیدونم ولی تو avr قسمت a/d یا میتونی ولتاز اعمالی به پین میکرو بین ولتاز و زمین باشه
یا ولتاز افت شده رو یه مقاومت

بنظرم باید از 3 مقاومت استفاده کنی و ولتاز دو سر مقاومت وسطی رو بخونی
که باید در حدود 5 ولت کاهشش بدی با اون 2 تا مقاومت

روش تفاضلی یعنی تفاضل بین 2 نقطه ... همون دو سر مقاومت ها
که به 2 پین a/d باید وصل بشه و تو تنظیمات a/d تنظیمش کنی
و ولتاز بین دو سر میشه مقدار a/d

من این کار نکردم ولی نظر من اینه که باید اینکارو کرد
چون ما از هر دو طرف ولتاز داریم

و باز هم میگم بهتره ولتاز 3 تا فاز جداگانه نسبت به نول بگیری و نرم افزاری ولتاز بین 2 فاز حساب کنی

[xpars]

پاسخ : کمک:اندازه گیری ولتاژ ac

ممنونم از توضیحاتی که دادی
برای اندازه گیری حداقل 250 ولت با خطای 0.1ولت چه پیشنهادی دارین؟

[rezaasgharian]

پاسخ : پاسخ : کمک:اندازه گیری ولتاژ ac

ممنونم از توضیحاتی که دادی
برای اندازه گیری حداقل 250 ولت با خطای 0.1ولت چه پیشنهادی دارین؟

هشــــدار : کار با ولتاژ بیش از 48 ولت، ممکن است باعث ایجاد آتش سوزی ، سانحه ، شوک ، ایست قلبی و سوختگی باشد ، و یا خدای ناکرده خطر مرگ را به دنبال دارد و مسئولیت هر گونه اتفاقی با خودتان است.
با سلام

یک قانون بسیار جامع و فراگیر در الکترونیک وجود دارد که می گوید : ورودی و یا خروجی هر قطعه الکترونیکی نمی تواند از حد ولتاژ تغذیه آن بیشتر باشد. که در اینجا تفسیر آن این است که چون میکرو کنترلر (از هر نسل و خانواده ای) با ولتاژ مثبت پنج ولت کار می کند ، پس امکان ندارد که شما ورودی را در معرض ولتاژ آنالوگ و یا دیجیتال بیش از 5 ولت قرار دهید. لذا باید در ابتدا هر ولتاژی را که می خواهید اندازه گیری کنید (ولو 1000 ولت متناوب ) برای میکرو استاندارد Standardization نمائید.
پس باید در ابتدا ولتاژ ورودی تان را از جریان متناوب AC به جریان مستقیم DC تبدیل کنید. اولین گزینه شما استفاده از یک پل دیودی است . در روش پل دیودی همواره 0.7 + 0.7 ولت روی دو دیودی که در بایاس مستقیم هستند افت ولتاژ وجود دارد . لذا یک روش دقیق تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم استفاده از OP-AMP است که با استفاده از OP-AMP شما افت ولتاژ را ندارید. اما متاسفانه در صورت مساله شما محلی برای استفاده از OP-AMP ؛ به صورت مستقیم و بیواسطه ؛ وجود ندارد ، زیرا بنا به قانونی که در اول سخنم به حضورتان عرض کردم. باز هم نمی توانید ولتاژی را به OP-AMP اعمال کنید که بیش از مقدار تغذیه آن است. در غیر اینصورت خروجی OP-AMP همواره بین دو سطح ولتاژ تغذیه تغییر وضعیت می دهد و خروجی آن یک سیگنال موج مربعی خواهد بود.
پس ، چه باید کرد؟
ابتدا به کمک دو مقاومت در حد مگا اهم یک تقسیم کننده ولتاژ بسازید مثلا اگر ولتاژ RMS موج مربعی شما 250 ولت در بیشترین حالت است . شما باید حداقل ضریب کاهنده مقاومت های تقسیم ولتاژتان 50 باشد(پیشنهاد من مقاومت 100 کیلو اهم و 4.9 مگا اهم است). البته انشاالله به مفاهیم Vdc= 2*Vrms/pi آشنا هستید. در غیر اینصورت این لینک را بررسی بفرمائید.
http://en.wikipedia.org/wiki/Rectifier

یا اینکه از یک ترانس کاهنده استفاده کنید. مثلا کاهنده 250 ولت به 12 ولت که در اینجا اگر ولتاژ ثانویه بیش از 5 ولت باشد که اینجا به عنوان مثال 12 است باز هم شما باید سراغ تقسیم ولتاژ مقاومتی بروید تا ولتاژ را به زیر 5 ولت برسانید.

از اینجا به بعد می توانید این ولتاژ را یا با پل دیودی یکسو بفرمائید و یا به یک OP-AMP اعمال کنید و بعد به میکرو بدهید این هم لینک استفاده از تقویت کننده های عملیاتی در یکسو سازی ها دقیق (بدون افت ولتاژ بر روی دیود یا حذف اثر افت ولتاژ دیود از فرآیند یکسو سازی)
http://en.wikipedia.org/wiki/Precision_rectifier

در میکرو هم عدد مبدل آنالوگ به دیجیتال را 8 بیتی انتخاب کنید ، ماکزیمم عدد آن 255 است برای ماکزیمم ولتاژ شما ( اینجا مثلاً 250 ولت) لذا :
ضریب تبدیل تقریباً 0.98 = 250/255 خواهد بود (ضریب = ماکزیمم عدد تولید شده در مبدل / ولتاژ ماکزیمم قرائت شده)

نوسانات اعداد قرائت شده را می توانید با تغییر زمان نمونه برداری مبدل A/D جبران نمائید.

هشــــدار : کار با ولتاژ بیش از 48 ولت، ممکن است باعث ایجاد آتش سوزی ، سانحه ، شوک و ایست قلبی ، سوختگی باشد ، و یا خدای ناکرده خطر مرگ را به دنبال دارد و مسئولیت هر گونه اتفاقی با خودتان است.

[xpars]

پاسخ : کمک:اندازه گیری ولتاژ ac

ممنونم عالی بود.برای کاهش ولتاژ واندازه گیری این مدار چطوره
http://yazdkit.com/wp-content/uploads/2011/07/volt.jpg

[rezaasgharian]

پاسخ : کمک:اندازه گیری ولتاژ ac

ممنونم عالی بود.برای کاهش ولتاژ واندازه گیری این مدار چطوره
http://yazdkit.com/wp-content/uploads/2011/07/volt.jpg

با سلام

با بهترین مراتب احترام ، باید خدمت تان عرض کنم که مطمئناً شما نوشته قبلی بنده را دقیق مطالعه نفرموده اید.

این نقشه که پیوست کرده اید ، جزئی از همان چیزی است که من و بقیه دوستان خدمت جنابعالی عرض کرده ایم. اما یک دو تا مطلب هست :

اگر 220 ولت جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل کنید ، ولتاژ DC برابر 198 ولت خواهد شد . مدار شما در بهترین حالت با مقاومت R9=100K ضریب کاهندگی تقریبا 0.09 دارد ( حالا می گیریم تقریبا 0.1) پس مقدار ولتاز شما برایر 19.8 خواهد شد و با تغییر پتانسیومتر 9 مقدار از 19.8 به سمت 198 میل می کند. بدون در نظر گرفتن اثر خازن C3 در محاسبات . از وجود خازن C3 صرفه نظر کردم تا بهتر متوجه شوید . اگر اثر خازن c3 را هم لحاظ کنیم همین طوری بگویم که ولتاز شما از حدود 22 یا 23 این حدود ( شاید هم بالاتر) شروع شود و استفاده از خازن کلا در نمونه برداری از ولتاژ AC غلط است. یعنی اینکه هیچ وقت 5 ولت از این نقشه در نمی آید در صورتیکه شما برای اندازه گیری با میکرو باید سیگنال آنالوگ تان از صفر تا 5 تغییر یابد.
مطلب بعدی این مدار این است که اگر شما بخواهید 220 ولت را ابتدا به یکسو کننده بدهید با ولتاژ شکست معکوس دیودها از 622 ولت بیشتر باشد و الا بلافاصله می سوزد. تفاوت این شکل با چیزی که من عرض کردم استفاده از مقاومت قبل از پل دیودی است (در شکل شما بعد از پل دیودی است) در صورتی که بخواهید از پیشنهاد بنده استقاده کنید. زیاد نگران ولتاژ نباشید 1N4001 هم کار می کند. اینجوری باید حتما 1N4007 به بعد را استفاده کنید.

حالا یک سوال : شما می دانید که چرا گفتم از خازن C3 نباید استفاده شود؟؟

در پایان اینکه از دیودهای 1N4007 استفاده کنید. مقاومت R8 را 5 مگا اهم انتخاب کنید و خازن C3 را هم حذف کنید. این نقشه مشکلی ندارد. به کمک پتانسیومتر R9 می توانید مقدار ولتاژ مناسب را تنظیم کنید . (که صد البته کمتر از 5 ولت است!!!)


هشــــدار : کار با ولتاژ بیش از 48 ولت، ممکن است باعث ایجاد آتش سوزی ، سانحه ، شوک و ایست قلبی ، سوختگی باشد ، و یا خدای ناکرده خطر مرگ را به دنبال دارد و مسئولیت هر گونه اتفاقی با خودتان است.

[xpars]

پاسخ : کمک:اندازه گیری ولتاژ ac

سپاس فراوان از شما دوست عزیز.واقعا دلیل حذف c3نمیدونم :redface:.
اگرمقدار R8 برابر 5 مگا بذارم پس باید مقدار R9 بین 50تا 10کیلواهم بذارم تا کالیبره دقیق انجام بدم؟
بجای ساخت پل دیودی میخوام پل دیود اماده استفاده کنم چی پیشنهاد میدین؟
بازم تشکر و سپاس فراوان از شما دوست عزیز دارم.

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : پاسخ : کمک:اندازه گیری ولتاژ ac

برادر بزرگوارم جناب اصغریان،از اینکه دوستمون رو راهنمایی میفرمایین کمال تشکر رو دارم.

اگر 220 ولت جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل کنید ، ولتاژ DC برابر 198 ولت خواهد شد .

فکر کنم یه اشتباه تایپی رخ داده و منظورتون 311 ولت بوده.

[rezaasgharian]

پاسخ : پاسخ : کمک:اندازه گیری ولتاژ ac

[]

....
فکر کنم یه اشتباه تایپی رخ داده و منظورتون 311 ولت بوده.

صادقانه بگویم که : راستش من هنوز نمی دانم چه طوری باید عکس داخل تالار های گفتمان قرار داد. :redface: در قالب عکس می شد فرمولهایی که وجود دارد و من از آنها استفاده کرده ام را در قالبی بهتر و چشم نواز قرار بدهم که بتوانم با شما اطلاعاتم را مرور کنم و من بتوانم با استفاده از دانش و تواضع و مهربانی و لطف شما ؛ جلو بروم. اگر اینجا برایم توضیح مختصری بنویسید که چطور می شود عکس را پلود کرد ؛ سپاس گذارتان خواهم ماند.

چون تغییر مداوم بین زبان انگلیسی و فارسی یک کم سخت است ، این فرمی می نویسم ؛ پس اگر عجیب و غریب شد ببخشید :

همانطور که همه می دانید :

یک موج سینوسی دارای دو تا قله یا پیک Peak مثبت و منفی است. و یک فرکانس تغییرات که ما در ادامه از آوردن مداوم فرکانس تغییرات و مقادیر لحظه ای سینوس زوایا ، پرهیز می کنیم و لذا داریم :

ولتاژ آر ام اس برابر است با ولتاژ پیک تقسیم بر رادیکال دو است یعنی :
V(rms) = v(peak)÷ radikal(2):

در اینجا (مخرج کسر) عبارت رادیکال 2 است که اصطلاحا Crest Factor یا ضریب قله !! نامیده می شود و این ضریب برای ولتاژهای دیگر با شکل موج های خودشان فرق می کند و مثلا برای موج مثلثی رادیکال 3 است ، برای موج مربعی برابر 1 و غیره.

و باز هم همانطور که می دانید : توضیح اینکه ولتاژRMS ( آر ، ام ، اس) همان چیزی است که ما به کمک ولتمتر می خوانیم. اما ولتاژ پیک توسط اسیلوسکوپ محاسبه می شود. پس همواره بین ولتاژ پیک (Vpeak یا Vm )و مقدار RMS این رابطه ها برقرار و معتبر است.

اگر ما یک شکل موج سینوسی ( با شرط فرکانس 50 هرتز) را به کمک دیود پل به طور کامل و تمام موج تبدیل به ولتاژ جریان مستقیم یا DirectCurrent= D.C. در بیاوریم داریم :
ولتاژ یکسو شده یا DC برابر است با 2 * ولتاژ پیک تقسیم بر عدد پی
Dc= 2* Vpeak÷ pi

البته لازم به توضیح است که این ولتاژ دی سی از یکسو سازی تمام موج یک سیستم تک فازه حاصل می شود. اگر سیستم ما یک سیستم 3 فازه باشد ، فرمول محاسبه ولتاژ DC این نیست . و یک فرمول دیگر دارد. اصولا بسته به تعداد فازها رابطه محاسبه ولتاژ DC تغییر می یابد.

حالا:
ولتاژ تک فازه برق شهر برابر است با تقریبا 220 ولت که این مقدار RMS آن است . لذا برای برق شهر ( با تکرار مجدد : پیش شرط اینکه فرکانس آن 50 هرتز باشد) ولتاژ پیک آن برابر است با 220 ضرب در رادیکال 2 که می شود تقریبا 311 ولت.

حال ، اگر ما این ولتاژ را تبدیل به ولتاژ DC کنیم ، مقدار ولتاژ DC برابر است با 2 ضرب در 311 تقسیم بر عدد پی یا همان 3.14 خودمان که می شود تقریباً 198 ولت.

البته همه اینها برای سیستم تک فازه که فرکانس آن 50 هرتز است گفته شد و مسلم اینکه اگر فرکانس برق ما 50 هرتز نباشد لذا این فرمول ها هم تغییر پیدا می کند. البته اصل این فرمولها برای هر فرکانسی صحیح است و فقط اعداد وضرائب با تغییر فرکانس تغییر می یابند.

لذا به هیچ وجه امکان ندارد که شما ولتاژ متناوب را به ولتاژ DC تبدیل کنید و مقدار عددی آن بیشتر شود. و بالعکس از نظر عددی همیشه کمتر است.
فرمول کلی : V(t)=Vm.Sin(2*pi*frequency*t

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : کمک:اندازه گیری ولتاژ ac

از اینکه اینقدر با صداقت و سعه ی صدر صحبت میکنین خیلی خوشحالم.
برای قرار دادن عکس،بالای شکلک :cry: یه عکس مونالیزیه!! :mrgreen: (به قول سریال 2-3 سال پیش قهوه تلخ) هست.اون رو بزنین و بین دوتا عبارت ظاهر شده،لینک عکسی که تو سایتی مثل www.picofile.com پلود کردین یا با جستجو پیدا کردین رو قرار میدین.

بابت محاسبات هم خیلی خیلی ممنون :applause: این محاسبات رو خیلی وقت پیش خونده بودم و فقط این یادم مونده بود که سطح DC برق شهر بعد یکسو شدن 311 ولت میشه.پس این ولتاژ پیک بوده ، نه سطح DC.
اگه مستقیما بعد از پل دیود، خازن بزاریم؛ اون موقع همین311 خواهد شد؟

[rezaasgharian]

پاسخ : کمک:اندازه گیری ولتاژ ac

سپاس فراوان از شما دوست عزیز.واقعا دلیل حذف c3نمیدونم :redface:.
اگرمقدار R8 برابر 5 مگا بذارم پس باید مقدار R9 بین 50تا 10کیلواهم بذارم تا کالیبره دقیق انجام بدم؟
بجای ساخت پل دیودی میخوام پل دیود اماده استفاده کنم چی پیشنهاد میدین؟
بازم تشکر و سپاس فراوان از شما دوست عزیز دارم.

سلام

با احترام فراوان و اگر جسارت نباشه ، اینگونه به نظر می رسد که شما نوشته ها را دقیق نمی خوانید!! اگر چند بار ، با حوصله و دقیق بخوانید . ابهامات شما ؛ خیلی راحت تر توسط خودتان ؛ برطرف می شود.

* دلیل اینکه من به شما گفتم ، R8 را برابر 5 مگا اهم انتخاب کنید ، این است که دامنه تغییرات شما حتما در محدوده صفر تا 5 ولت قرار بگیرد و چنانچه اگر در تنظیم کردن پتانسیومتر هم دقت نکردید!! ولتاژ شما به هر حال از 5 ولت عبور نکند.

** دوم اینکه برادر خوبم ، الکترونیک ، علمی است پر از دقت و حساب و کتاب ، کاملاً مبتنی بر ریاضیات ، یعنی اینکه شما نمی توانید به دلخواه خودتان مقدار هر چیزی ، را همین جوری تغییر بدهید. پس مقدار پتانسیومتر R9 هم همان 100 کیلو اهم بماند و بی دلیل تغییرش ندهید. این ضریب کاهندگی که اینجا برایتان توضیح دادم (یعنی مقدار تقریبی 0.02 ) را شما می توانستید با دو تا مقاومت دیگر هم بدست بیاورید مثلا با یک مقاومت 5 کیلو اهم و یک پتانسیومتر 100 اهمی . اما چرا به شما پیشنهاد محدوده مگا اهمی داده می شود؟؟؟؟ یعنی اینها حساب و کتاب دارند.

*** اگر میخواهید تنظیم دقیق تر داشته باشید ، می توانید از پتانسیومتر 100 کیلو اهم مولتی ترن استفاده کنید. جهت اطلاعتان عرض کنم که در پتانسیومتر ها معمولی محور پتانسیومتر حول مرکز آن کمتر از 320 تا 330 درجه می چرخد ، اما در پتانسیومتر های مولتی ترن ، بسته به مدل شان ، محور پتانسیومتر حداقل 10 دور تا (مثلاً 40 یا 50 دور) می چرخد و به نسبت محدوده گسترده تری از انتخاب برای شما وجود دارد چون شما در مولتی ترن با مثلا 10 دور چرخش از صفر تا 100 کیلو تغییر می دهید ( امیدوارم که راجع به مولتی ترن ، توانسته باشم منظورم را برسانم:
این یک لینک از همین فروشگاه ECA برای مولتی ترن :
http://eshop.eca.ir/67-%D9%85%D9%88%D9%84%D8%AA%DB%8C-%D8%AA%D8%B1%D9%86

اما نکات :

1) اگر خازن C3 را حذف نکنید ، این خازن در مدار شما با هر ولتاژی شارژ می شود ، اما جایی برای تخلیه ندارد. لذا همیشه برایتان بیشتر مقدار را ذخیره می کند. به عبارتی شبیه به یک حافظه آنالوگ عمل می کند و شما همیشه بیشترین مقدار ولتاژ را روی این خازن بارگذاری می کنید. این خازن همیشه ماکزیمم ولتاژ را برایتان نگه می دارد. به بیانی دیگر فرض کنید که مدار شما در مرحله اول 100 ولت را برایتان بدون اشکال قرائت می کند ، در مرحله دوم ولتاژ ورودی شما از 100 به مثلا 150 ولت ارتقا می یابد ، باز هم برایتان 150 ولت را قرائت می کند. در مرحله سوم اگر ولتاژ ورودی از 150 کمتر بشود ، چون بار الکتریکی خازن برابر ولتاژی است که نماینده 150 ولت است ( یعنی تقریبا 3.4 ولت شارژ شده است) حالا با وجود اینکه ولتاژ روی خازن کمتر از 3.4 ولت است ، باز هم خازن مقدار قبلی خودش را حفظ می کند. زیرا راهی برای تخلیه ولتاژ ندارد. اگر 220 ولت قرائت شود. ولتاژ خازن تقریبا 5 ولت می شود و از این به بعد همیشه برایتان همان 220 ولت را نشان می دهد. البته می تواند در LED خودش را توسط مقاومت 1 کیلو اهم تخلیه کند ، به شرطی که تغییرات ولتاژ ورودی این اجازه را به خازن بدهد. زمانی برابر 1.1 ثانیه نیاز است تا خازن به طور کامل در 1 کیلو اهم تخلیه کند . با شرط اینکه LED نباشد. و با وجود بودن LED (بسته به مشخصات و نوع LED می تواند ) این زمان به حدود زمانی بین 2 تا 3 ثانیه و یا بیشتر می رسد.
2) به شما توصیه می کنم که این مدار را قبل از اینکه به میکرو وصل کنید، آزمایش کنید و مطمئن شوید که همه چیز صحیح است و ولتاژ خروجی آن از 5 ولت بیشتر نخواهد شد.
3) خازن قبل از دیود پل را حذف کنید .
4) به منظور ایمنی بیشتر و اینکه کل برق ساختمان را قطع نفرمائید. حتما یک فیوز شیشه ای حدود 500 میلی آمپر قبل از دیود پل قرار دهید.
5) من نمی دانم که شما چه دیود پلی در دسترسی دارید. اما همانطور که قبلا خدمت تان عرض کردم. من به شما توصیه می کنم که 4 تا 1N4007 ببندید به صورت پل مطمئن تر هستید...
6) خازن C2 که حکم یک فیلتر حذف نویز دارد را بیشتر از 100 نانو فاراد قرار ندهید. روی مدار هم همین مقدار نوشته شده است.

هر سوال دیگری هم بود ، بپرسید . با کمال میل در خدمت تان هستم. اگر فکر می کنید که این مطلب و بقیه مطالب بنده مفید بوده برایتان ، بالای این نوشته یک علامت ستاره هست ، روی آن کلیک بفرمائید