Dit jaar zit ik in het zesde Elektronica te VTI Ieper. Zoals ieder jaar in het zesde moeten we een GP realiseren. Het onderwerp van de GP van mijn partner en ik gaat over éénfasige vermogenmeting en deze via datalogging zichtbaar maken.
We zullen dit doen door middel van een stroomsensor en een spanningsensor.
We hebben gedacht aan het gebruik van een
shunt-weerstand maar deze heeft teveel verliezen
of een stroommeetransfo of mss een Hall-Sensor.
Als iemand suggestie heeft mag hij of zij altijd reageren
Groeten
Progger
GMT+1
Welkom op dit forum! Met schoolvragen zit je alvast in de goede categorie.
je post bevat de volgende gegevens:
-je denkt aan een stroom-meettrafo
-misschien een hall-sensor
-Shunt is geen optie
waarom je hierop bent gekomen snap ik niet. ik vind een shunt een goeie oplossing bijvoorbeeld. overtuig me eens..
zoek eens uit: hoeveel is je spanningsval over je shunt? bij welke stroom?
vervolgens zoek je het gemiddelde verbruik van een woning uit. stel even dat je deze shunt achter de hoofdzekering plaatst, hoeveel vermogen wordt er in een jaar verstookt? wat zijn de kosten?
wat zijn de voordelen en nadelen van deze methoden? hoe moet je ze uitlezen?
afhankelijk van je inzet krijg je meer hulp, dus aan de slag 
voordeel van een stroomtrafo is dat je gescheiden bent van de 230 volt. Geen problemen met kortsluitstromen.
Als je vermogen wil meten aan wisselspanningsnetten denk dan ook een aan de cosphi, of wil je alleen VA's meten
Als je eenmaal een veilige sample van spanning en stroom hebt, kun je van alles gaan doen.
Wat bijv. ook leuk is: gewoon letterlijk punt voor punt, bijvoorbeeld 1000x per seconde, de ogenblikswaarden van spanning en stroom opnemen.
Je hebt dan een wereld van informatie. Je kunt de effectieve spanning en stroom berekenen, maar ook hun vervorming, dus het aandeel van harmonischen; je kunt steeds het momentele vermogen bepalen, en dus ook het gemiddelde vermogen - voor sinusvormige signalen zit daar de COS phi vanzelf in, maar ook bij sterk vervormde signalen krijg je dan de juiste uitkomsten.
Allerlei transients, zoals pieken of juist korte onderbrekingen, kun je zo ook 'vangen', hoewel de allerkortste een nog hogere samplefrequentie zouden willen zien.
Je hebt dan natuurlijk wel een computertje nodig, PIC of AVR of what-have-you; maar omdat je wilde loggen zal dat er toch al wel bijkomen.
Ik heb ondertussen al een groot idee gevormd van wat ik wil bereiken
We zullen met een eenvoudige transfo te spanning tot een 5 à 10volt brengen, puur veiligheid. En zoals de bovenstaande berichten zullen we inderdaad sampelen door heel kleine tijdstappen te gebruiken tussen de ogenblikkelijke waarden. Door dit te doen met spanning en stroom kunnen we de ogenblikkelijke vermogen berekenen.
Om de cos phi te berekenen gaan we een simpele nuldoorgangsdetectie uitvoeren, de tijd die die de stroom nodig heeft om na de spanning door de nul te gaan kunnen we gebruiken om de faseverschuiving te meten.
En de rest is software om het verbruik te bereken en verder...
Op 30 oktober 2010 17:09:45 schreef Frederick E. Terman:
Je hebt dan een wereld van informatie. Je kunt de effectieve spanning en stroom berekenen, maar ook hun vervorming, dus het aandeel van harmonischen;
We hebben dit jaar in de eerste twee maanden al inderdaad gesproken van harmonischen en hoogst waarschijnlijk dit de meest logische zijn, maar de manier waarop we dit zullen doen is nog tasten in de duisternis.
[Bericht gewijzigd door Henry S. op (26%)]
Op 31 oktober 2010 16:02:09 schreef Graciiano:
Om de cos phi te berekenen gaan we een simpele nuldoorgangsdetectie uitvoeren,
Dat zou ik dus niet doen. Die tijd is helemaal niet nauwkeurig bekend, juist door alle ritsels die op de netspanning zitten en de 'nul' verdoezelen.
Maar het hoeft ook niet. Door je samples weet je in ieder geval de effectieve spanning, de effectieve stroom, en het werkelijk vermogen.
Je hoeft dus alleen het werkelijk vermogen te delen door het product van spanning en stroom om de COS phi te vinden.
Hoe je uit de samples de gemiddelde waarde, de eerste harmonische (50 Hz), de tweede harmonische enzovoorts kunt halen is niet moeilijk. Je kunt op 'Fourier' zoeken, maar dan verdrink je waarschijnlijk in de termen die je nog niet snapt. Wel zijn er al diverse topics over geweest op CO waarin de stof makkelijker werd behandeld.
Het komt er in ieder geval hier op neer:
Stel, je wilt van de spanning de 3e harmonische weten.
Dan vermenigvuldig je alle samples steeds met de bijbehorende ogenblikswaarde voor de sinus van 150Hz, en deelt door het halve aantal samples. Dat geeft je het sinus-aandeel voor 150Hz.
Dan doe je dit opnieuw, maar met de cosinus van 150 Hz. Je krijgt zo het cosinus-aandeel voor 150Hz.
Als je wilt kun je uit die twee aandelen weer een amplitude en een fase uitrekenen.
Er bestaan verkorte methodes, maar zo kun je misschien eerder vatten hoe het werkt.
Frederick alvast bedankt om ons te helpen. Ik en mijn copaan zijn al een hele stuk verder met je uitleg. hopelijk als we in de knoei zitten kunnen we blijven op je steun rekenen.
Onze bedoeling is om een toestel te maken, die we in het stopcontact steken van het net en met behulp van een stopcontact op het toestel waar we een verbruiker op schakelen (bv: TV, radio, ...)
en via een LCD-display zullen het vermogen, spanning, stroom en arbeidsfactor (cos phi) zichtbaar maken.
Na dit breiden we dit dan ng verder uit met een RS-32 snoer naar een PC en doen we aan datalogging.
De stroom en spanning zullen we meten met een sonde (wrs een LEM-sonde) daaruit naar een iopampschakeling, versterking, en naar een microcontroller, waar we een softwareprogramma schrijven die de informatie verwerkt
Mod-edit: Lees http://www.circuitsonline.net/forum/faq#topickicks nog eens.
[Bericht gewijzigd door Henry S. op (67%)]
EricP
mét CE
Onder het motto 'beter goed gejat dan slecht zelf verzonnen': die 'energiemeters' kosten tegenwoordig geen 2 tientjes meer. Kijk eens hoe ze het daar oplossen. Doe alles wat je wilt op de PC interface na. Heb je in elk geval een idee over hoe de hardware commercieel in elkaar zit, kun je daarna je eigen plan trekken.