Трёхфазный вольтметр переменного тока.

Для оперативного контроля напряжения промышленной сети, в связи с участившимися случаями просадок оного , для световой и звуковой сигнализации колебаний сети, и, наконец, для удобства использования был разработан этот прибор. Собственно идею вольтметра мне подсказала данная статья. Большое спасибо автору — Лукащук Антону Сергеевичу. ?з первоисточника я оставил без изменений входные цепи фаз и, в первоначальном варианте — бестрансформаторный блок питания. ?ндикацию реализовал на семисегментном 4-х разрядном светодиодном индикаторе в котором самый старший 4-й разряд показывает выбранную фазу элементами a, g и d (горизонтальными полосками), а оставшиеся три разряда — непосредственно напряжение на выбранной фазе. При выходе напряжения на любой из фаз за установленные пределы в обе стороны загорается красный светодиод и звучит зуммер.

В первоначальном варианте, как я уже упоминал, питание я реализовал через гасящий конденсатор, но этот вариант мне не понравился, т.к. при изменении тока потребления (включение зуммера, загорание бОльшего числа сегментов индикатора и т.п.)  напряжение «гуляет», что не есть хорошо для точности АЦП. Хотя с таким  питанием прибор честно отработал год круглосуточно  не выключаясь и  без особых проблем. Усовершенствовать мне его захотелось после того как на «блошином» рынке я увидел продающиеся чуть ли не на развес зарядные устройства для мобильных телефонов — в основном, конечно, китайские клоны,  но вполне подходящие. Некоторые из них нерабочие, но как показывает практика, серьёзные неисправности случаются редко — в основном отсутствие контакта, зато их продают вообще за копейки. Прикупив парочку (по 5 ! грн)  я их вскрыл и установил, что лучшего варианта по критерию цена/качество не найти. Миниатюрный блок питания с током до полампера и входным напряжением 90-240 В! Если покупать отдельно комплектующие, то обойдётся однозначно дороже. Некоторые блоки можно доработать, заменив выходной стабилизатор, а некоторые  — использовать сразу в своих конструкциях. Во втором варианте вольтметра я использовал без доработки внутренности зарядного неизвестного производителя и неизвестной фирмы — по размером они влезут в спичечный коробок (у меня таких размеров был гасящий конденсатор в первом варианте).  Родил схему:

Особых разъяснений она не требует — всё стандартно включено: питание, фильтры, индикация, звук. Вообще с портов микроконтроллера удобнее управлять через полевые транзисторы ( я так почти всегда и делаю с помощью 2N7000), но в загашниках осталась куча прекрасных советских транзисторов в металло-стеклянных корпусах с позолоченными ножками — их же нужно куда-то совать?! Входные цепи оставил как в первом варианте, только уменьшил номинал резисторов делителя с которых снимается напряжение на входы АЦП, т.к. питание — 3,3 В. На вход SV1 заводится 5,7 В с зарядного устройства мобильника, о чём я уже упоминал. Развёл и вытравил плату:

Поместил всё это в корпус отслужившего своё 830-го мультиметра.

Конечно с обратной стороны остались неэстетичные отверстия, но ведь никто не запрещает вырезать и подложить подходящих размеров картонку или наклеить прямоугольник из тонкого линолеума. Для работы в промежутках когда отсутствует промсеть я использовал ионистор ёмкостью 1 Ф. Когда он полностью заряжен — этого заряда хватает на работу устройства в течении приблизительно 3  мин (больших промежутков отсутствия сети и не бывает).  Ещё добавил, по сравнению со своей первой схемой узел корректировки коэффициента входных делителей по фазам. Дело в том, что резисторы, диоды имеют разброс параметров, определяемый их допуском. Для того, чтобы при повторении конструкции не пришлось подбирать указанные радиоэлементы, после установки вольтметра в конкретную сеть, к нему в разъём ISP подключается выносной блочок, состоящий из двух кнопок. Перебирая кнопкой «фаза» на вольтметре соответственно фазу, кнопками «+» «-» на выносном блоке подгоняем напряжение ориентируясь на подключенный параллельно образцовый вольтметр. При этом во внутреннюю EEPROM контроллера записывается изменённый коэффициент входного делителя соответствующей фазы. Код написал на С, как обычно в WinAVR.  Залил прошивку, пару дней плясок с бубном и вот уже калибрую входные цепи.

?спользовал клаву своего микроконтроллерного конструктора, подсоединившись к разъёму программирования. Фальшпанель и светофильтр сделал по методике описанной в предыдущем посте про паяльную станцию «СОЙКА-936». ? вот имеем готовое устройство.

Про железо вроде всё. Пару слов о программе. Как всегда исходник у меня откомментирован и разъяснён, поэтому особо не буду распылятся. Сетевое напряжение измеряется поочерёдно на каждой фазе. ?щется максимум синусоиды (вернее её положительной половинки), вычисляется относительно опорного, делится на коэффициент делителя и выводится на индикацию. Если напряжение выходит за заданные пределы, включается звуковая индикация. От светодиода, как в первом варианте, отказался — не нужен там он. Помучился немного с сохранением коэффициента делителя в EEPROM,  но выход нашёл. Может это решение и не самое лучшее, но чем мудохаться с float в EEPROM — пусть лучше будет так, а там кто-то сделает лучше меня — для того и меняемся опытом, уважаемые коллеги. Фьюзы настроены на работу от внутреннего генератора частотой 8 МГц. Для этого снимем галочку с фьюза CKDIV8. Обязательно включите схему BOD на 2,7 В, чтобы прибор не глючил в отсутствии сети, а то ионистор очень долго разряжается. В архиве схема, исходник, печатка в SL5.

P.S. ?дея с зарядными от мобилок, мне кажется, очень недурна — габариты и выходной ток весьма прельщают.

Запись опубликована в рубрике Разное с метками , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

44 комментария на «Трёхфазный вольтметр переменного тока.»

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.