вольт-ампер-ваттметр

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

Всем доброго...

Решил сделать приборчик для измерения тока и напряжения и вычисления мощности в сети. Для измерения тока использую трансформатор тока SCT-013.  В качестве измерителя напряжения использую понижающий трансформатор 220/9 по такой схеме:

У меня вопросик: Можно ли дуину питать от этого-же трансформатора, взяв питание после кондера и пропустив через КРЕН-ку? Не отразится ли это на показаниях?

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

отразится, напряжение на вторичной обмотке будет зависеть не только от напряжения в сети, но и от нагрузки

для измерения напряжения существуют специальные измерительные трансформаторы, по сути тоже самое, но гарантирующие большую точность

для вашей задачи есть специализированные микросхемы которые сами все вычисляют. сложность здесь состоит в том, что для корректного расчета расчет нужно делать RMS и потом делать усреднение. Особенно это важно для значений мощности ибо без RMS вы корректно сможете посчитать мощность только активных нагрузок с PF=1.0. Любая реактивная нагрузка у вас будет давать совершенно не правильные цифры. Вот пример устройства с такой микросхемой http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=25&t=78531. Я его повторял писал здесь http://arduino.ru/forum/apparatnye-voprosy/poleznaya-shtuka-vattmetr. Устройство как есть умеет отдавать значения по Serial. Можно сделать как есть и прикрутить ардуину через гальванически развязанный UART или прикрутить ардуину напрямую к чипу написав свою прошивку

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

Хорошая микросхема, эта ADE7756.  Почитал описание(на сколько позволяет мой ломаный буржуйский и гугл),.. Есть SPI-интерфейс, с помощю которого можно привязать к дуине.  Про RMS буду мучать гугл.

Sanchogus
Offline
Зарегистрирован: 02.01.2015

Всё зависит от того, насколько надо точно проводить измерения. Если точность не важна, то почему бы и нет.

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

Sanchogus пишет:

Если точность не важна, то почему бы и нет.

Почему бы и не что?

Sanchogus
Offline
Зарегистрирован: 02.01.2015

Не запитать, как это хочет автор.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Sanchogus пишет:

Всё зависит от того, насколько надо точно проводить измерения. Если точность не важна, то почему бы и нет.

здесь есть несколько ступенек:

- самый простой вариант замерять только ток, напряжение прописать константой. Вполне рабочий вариант, даст погрешность при нормальном состоянии электросетей 10-20%. Не применим если напряжение в электросети скачет в широком диапазоне (обычно в деревнях с этим беда, но в городах такое редко)

- поставить второй трансформатор для замера напряжения, либо саму ардуину записать от зарядки от телефона. Еще вполне рабочий вариант - использовать делитель напряжения прямо от сети применяя резисторы в несколько МОМ. Вот только нужно будет очень аккуратно все это отлаживать и не подключать к компьютеру пока подключен к сети делитель (чревато выгоранием USB или моста на компьютере)

- смотрим что за нагрузка. Если нагрузка активная (нагреватель, лампа накаливания) то пренебрегаем RMS, делаем усреднение значений тока и напряжения на заведомо больших интервалах (длинеее 1/100 секунду, т.е. длиннее одного полупериода сети)

- если нагрузка комбинированная или рекативная (моторы, трансформаторы, лиминисцентные лампы и т.д.) то уже не обойтись без RMS - за один полупериод нужно снять 20-200 значений в зависимости от того какая погрешность нам нужна. и посчитав мощность в каждой точке полупериода далее делаем усреднение. Для RMS нужно будет делать детектор нуля, ибо усреднение должно быть по целому числу полупериодов

 

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

Опишу, для чего мне это понадобилось. Часто попадается работа по установке стабилизатора на сеть. Поэтому хочу сделать анализатор сети с записыванием данных на SD-карту в течении суток. И по этим данным подобрать стабилизатор.

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

Еще вопросик: можно ли им(ADE7756) определить прием/отдачу?

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Тима пишет:

Еще вопросик: можно ли им(ADE7756) определить прием/отдачу?

что значит прием/отдача?

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

Определение отдаю я в сеть электричество или принимаю из сети. Хочу поставить солнечные батареи в связке с грид-инвертером и чтоб исключить вариант отдачи в сеть лишнего электричества, хочу соорудить артоматику. Ведь большенству счетчиков не важно, прием или отдача идет и в солнечный день без большого потребления я буду отдавать в сеть электричество и за это еще платить.

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

axill Мне кажется Мы с Вами общаемся на двух форумах одновременно...)))

Sanchogus
Offline
Зарегистрирован: 02.01.2015

Тима пишет:

Определение отдаю я в сеть электричество или принимаю из сети. Хочу поставить солнечные батареи в связке с грид-инвертером и чтоб исключить вариант отдачи в сеть лишнего электричества, хочу соорудить артоматику. Ведь большенству счетчиков не важно, прием или отдача идет и в солнечный день без большого потребления я буду отдавать в сеть электричество и за это еще платить.

Может дома выделить для освещения отдельную линию и тупо ее питать от солнечных батарей, как только они дохнут запитывать от сети? :)

Где-то я это уже читал, кажется...

 

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Тима пишет:

Определение отдаю я в сеть электричество или принимаю из сети. Хочу поставить солнечные батареи в связке с грид-инвертером и чтоб исключить вариант отдачи в сеть лишнего электричества, хочу соорудить артоматику. Ведь большенству счетчиков не важно, прием или отдача идет и в солнечный день без большого потребления я буду отдавать в сеть электричество и за это еще платить.

Неправильно! Платить не будете, просто будете дарить лишнюю  энергию вашему поставщику....

Счётчик при превышении вашей выработки над вашим потреблением начнёт крутится  в обратную сторону, но на всех счётчиках стоит храповик от обратного  вращения, поэтому он повернётся обратно ( максимум на  оборот), упрётся в храповик и будет стоять. У меня так дома летом( 180 Ватт панель).... Зимой котёл ест больше выработки, поэтому меньше дарю энергии.

http://hackaday.com/2015/01/09/everyones-favorite-energy-meter-hack-now-wireless/

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

trembo пишет:

 Платить не будете, просто будете дарить лишнюю  энергию вашему поставщику....

это тоже не улыбает!

С микросхемы, что есть у меня(AD71056) нет возможности считать ток и напряжение, но есть выход "прием/отдача". А ставить 2 трансформатора тока и 2 узла измерения напряжения не хочется. Если на с ADE7756 получится считать "прием/отдачу" обойдется "малой кровью".

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Купите готовый  Power Meter http://www.ebay.com/itm/201215641518?_trksid=p2059210.m2749.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT

Там все данные уже готовые идут.  И по моей ссылке или сразу на http://gizmosnack.blogspot.se/2014/11/power-plug-energy-meter-now-wireless.html     делайте радио линк куда-то. Вот вам и гальваническая развязка и решение проблемм с метрологией(измерениями). И все исходники присутствуют.

Specifications:
Operating voltage: 230V 50Hz
Operating current: Max. 16A
Wide voltage range: 230V----250V
Timing display range: 0second----9999days
Wattage display (watts): 0W----3600W
Voltage display range: 0V----9999V
Current display (amps): 0.0----16.0A
Frequency display: 0Hz----9999Hz
Minimum wattage display range: 0.0W----3600W
Maximum wattage display range: 0.0W----3600W
Price display range: 0.00KWH----99.99KWH
Total kilowatt-hour and cost display: 0.000KWH----9999KWH, 0.00?---9999
axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

я если честно не понимаю что такое прием-отдача. вы как свою электроэнергию подмешиваете к купленной?

теоретически если на положительной полуволне ток будет отрицательный, то идет отдача, если положительный, то прием. так?

с отрицательной полуволной все наоборот

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

Вот грид инвертор: http://www.ebay.com/itm/10-5-28V-300W-micro-grid-tie-inverter-for-solar-panel-home-system-MPPT-function-/281131519082?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item4174be8c6a

Подключается к нему солнечная панель, сама она включается в розетку. И все, что панель вырабатывается, отдается в сеть. Но если нагрузка в доме меньше вырабатываемой панелью мощности, излишки отдаются в сеть. Т.е. электричество течет не в дом, а из дома, дарится поставщику электроэнергии. это и есть "прием/отдача".

Есть еще одна особенность грида, она сама по себе не работает, ей нужна сеть.

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

А вариант мертвого электрика не рассматривали с таким подходом и отдачей? Отключил человек подстанцию, залез на столб, взялся за провода, опаньки!!! Прокурором пахнет((((

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

trembo пишет:

Купите готовый  Power Meter 

Есть один маленький нюанс, в голове крутится пара-тройка проектов с необходимостью измерения параметров сеть, в том числе и трехфазной...

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

bwn пишет:

А вариант мертвого электрика не рассматривали с таким подходом и отдачей? Отключил человек подстанцию, залез на столб, взялся за провода, опаньки!!! Прокурором пахнет((((

Нет, не рассматривается. Гриду нужна опорная сеть, без нее он электричества не выдает, а при отключении сети "уйдет" в защиту. 

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Тима пишет:

bwn пишет:

А вариант мертвого электрика не рассматривали с таким подходом и отдачей? Отключил человек подстанцию, залез на столб, взялся за провода, опаньки!!! Прокурором пахнет((((

Нет, не рассматривается. Гриду нужна опорная сеть, без нее он электричества не выдает, а при отключении сети "уйдет" в защиту. 

А в чем тогда смысл этой системы? кВт с солнечных панелей, генераторов и пр. все равно дороже чем с эл.сети (по крайней мере в России). А если при пропадании сети эл-ва все рано нет - ????

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

Когда сеть есть, экономишь.

К тому же можешь сказать "Я ЕГО СДЕЛАЛ!!!"

А по поводу России, Вы правы. Нет у нас законодательной базы, получать прибыль продавая "зеленые" киловаты как в Европе. 

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

А если хочется сделать, то интереснее бесперебойные. http://ra-energo.ru/

Цены там конечно атомные, а вот идеи интересные.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Тима пишет:
Т.е. электричество течет не в дом, а из дома, дарится поставщику электроэнергии. это и есть "прием/отдача".

"течет в дом/из дома" вы пишите вопрос на бытовом языке, а ответ ожидаете на профессиональном уровне

ну дал я вам ответ выше, выже его не поняли) вы сначала разберитесь на теоретическом уровне как все это работает. Тогда сможете и вопросы правильно задавать, и ответы услышите. Как сказал кто-то мудрый - правильно заданный вопрос это как минимум половина ответа.

понятно что у вас преобразователь без сети не работает, потому что он обязан синхронизировать свою синусоиду с той которую генерит сеть. 300вт не много. У вас потребители какие? У приятеля стоят купленные здесь панели на 1.2квт номинальной мощности и с хорошим инвертором с подмешиванием и резервированием. Днеге там конечно в разы больше. НО! не смотря на свои номинальные 1.2квт и не очень большой дом даже летом у него речь не идет о том, чтобы отдавать электричество в сеть. Правда у него есть батарея аккумуляторов для резервирования и если есть хоть какие-то излишки то они поглощаются на подзарядку батарей. У вас теоретически если все-все в доме отключить до 50-300вт могут потечь в сеть.

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

Давайте разберемся...

axill пишет:

"течет в дом/из дома" вы пишите вопрос на бытовом языке, а ответ ожидаете на профессиональном уровне

- для точек учёта, где возможны перетоки электроэнергии (приём-отдача), счётчики должны обеспечивать учёт электроэнергии в обоих направлениях;

Это выдержка из официального документа требований к узлам учета электроэнергии. А это:

Тима пишет:
Т.е. электричество течет не в дом, а из дома, дарится поставщику электроэнергии. это и есть "прием/отдача".

ответ на это:

axill пишет:

что значит прием/отдача?

Перешел на бытовой язык по необходимости.

axill пишет:

ну дал я вам ответ выше, выже его не поняли) вы сначала разберитесь на теоретическом уровне как все это работает. Тогда сможете и вопросы правильно задавать, и ответы услышите. Как сказал кто-то мудрый - правильно заданный вопрос это как минимум половина ответа.

Да, тут мой косяк. пропустил пост 16 по запарке.  Только я не понял, в чем мой вопрос не правильный? Вопрос был: можно ли им(ADE7756) определить прием/отдачу?

axill пишет:

понятно что у вас преобразователь без сети не работает, потому что он обязан синхронизировать свою синусоиду с той которую генерит сеть. 300вт не много. У вас потребители какие? У приятеля стоят купленные здесь панели на 1.2квт номинальной мощности и с хорошим инвертором с подмешиванием и резервированием. Днеге там конечно в разы больше. НО! не смотря на свои номинальные 1.2квт и не очень большой дом даже летом у него речь не идет о том, чтобы отдавать электричество в сеть. Правда у него есть батарея аккумуляторов для резервирования и если есть хоть какие-то излишки то они поглощаются на подзарядку батарей. У вас теоретически если все-все в доме отключить до 50-300вт могут потечь в сеть.

По поводу первого предложения, мне тоже это понятно, просто объяснил человеку, что при отключении электроэнергии мантера не убъет и прокурор может спать спокойно.

По поводу системы Твоего приятеля... Я не знаю, что у него за система, но могу предположить, что она настроена так, чтоб не работать на отдачу, а излишки электроээнергии резервировать. Днем, когда дома никого нет, а солнце светит потребляемая мощность очень маленькая. Я не думаю что у Твоего приятеля потребление электричества никогда не падает ниже мощности солнечной системы. Просто стоит умный контроллер, который не позволяет работать на отдачу.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Тима пишет:

bwn пишет:

А вариант мертвого электрика не рассматривали с таким подходом и отдачей? Отключил человек подстанцию, залез на столб, взялся за провода, опаньки!!! Прокурором пахнет((((

Нет, не рассматривается. Гриду нужна опорная сеть, без нее он электричества не выдает, а при отключении сети "уйдет" в защиту. 

 

У них это называется  Islanding protection.

А вообще на пальцах  он работает очень просто-  добавляет к входному напряжению (мгновенному) немножко своего и ток начинает течь от точки с высоким потенциалом в точку с низким- то есть в розетку.

Ну а там часть забирает ваша нагрузка, а то что не забрали  уходит обратно в счётчик. И если-бы счётчик был без блокировки обратного вращения ( а когда-то были и такие) -  электросеть была-бы прекрасным аккумулятором солнечной энергии.

Можете подумать о том чтобы при серьёзном избытке вашей энергии забирать ту часть которая ушла-бы обратно на свои нужды: заряжать аккумулятор ( и разряжая его когда нет солнца) или хотя-бы греть бойлер.... Подсказка: косинус фи отрицателен- вы источник.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

микросхема на которую я сослался снята с производства, производитель рекомендует эту http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADE7763.pdf. Там есть разделение на так называемую positive и negative power. Мне кажется это то, что вам нужно

то, что электрика на столбе не ударит током это хорошо, но все же в вашем случае лучше исключить отдачу электроэнергии. Это много ни мало, а покушение на гос монополию)) Госмонополия на генерацию электроэнергии единственная преграда сейчас к тому, чтобы продавать свою элетроэнергию

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

Пока микросхемы ADE7763 в наличии нету, собрал пробный вариант прибора по принципу, описаному в первом посте

Это с подключенным утюгом. Прибор калибровал относительно тестера и токоизмерительных клещей. Точность у них конечно не ахти, но для начала сойдет!

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Считаете среднее или RMS? Для утюга разницы не будет, а вот для энергосберегайки очень даже

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

axill пишет:

Считаете среднее или RMS? Для утюга разницы не будет, а вот для энергосберегайки очень даже

Нет, ничего не считал. Просто входящие данные откалибровал относительно тестера и клещей. Это на следующем этапе.

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

В местных радио-магазинах нет чипов ADE, но у меня есть в наличии AD71056. У него нету SPI, но есть импульсный выход CF, частота которого соответствует мощности. Что если считать его с помощю дуины и сделать перерасчет в ватты? Какова будет точность в таком варианте?

При этом если считать и напряжение сети, можно и ток вычислить.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Можно если частота на выходе вашего чипа не сильно высокая, можно на ардуино сделать частотомер. Примеры в сети есть. Точность будет зависеть от точности микросхемы помноженной на точность вашей реализации частотомера

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

Если я правильно понял, в описании микросхемы написано максимально 2.867 kHz  при тех перемычках, что сейчас установлены на куске платы. Переставляя перемычки можно получить на выходе CF 11.2гц или 22.4гц.

messaf
Offline
Зарегистрирован: 03.07.2015

Уважаемый, а вы бы могли приложить скетч для ade7756 , очень нужно! Буду очень благодарен!

Тима пишет:

Пока микросхемы ADE7763 в наличии нету, собрал пробный вариант прибора по принципу, описаному в первом посте

Это с подключенным утюгом. Прибор калибровал относительно тестера и токоизмерительных клещей. Точность у них конечно не ахти, но для начала сойдет!

Тима
Тима аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.04.2013

Сожалею, но я не собирал схему для ade7756. Соответственно и скетча нету. Схему собрал по принципу, описанному в первом посту. Перечитайте его.