Измерение напряжения переменного тока

введите описание изображения здесь

Привет!

У меня возникла простая проблема. Моя цель - измерить напряжение и коэффициент мощности 16 В переменного тока с помощью дифференциального АЦП (ADS1115), который измеряет разницу напряжений между двумя каналами. Мне удалось точно измерить ток только через ТТ.

В положительном цикле показанной схемы напряжение на резисторе 1 кОм составляет 1,45 Впик, что поддается измерению. В отрицательном цикле напряжение на резисторе будет -14,54 В, что сожжет АЦП.

Следовательно, как мне изменить эту схему, чтобы обеспечить безопасное измерение напряжения? Мне нужно будет определить форму волны в точке 0 В, чтобы сравнить ее с током, а затем измерить коэффициент мощности. Я думал подключить A2 к земле источника постоянного тока вместо нейтрали, но я не был уверен, что это правильный подход.

Извините, я новичок. Любой вклад / совет будет высоко оценен.

Вам нужно оцифровать форму сигнала переменного тока или вас просто интересует измерение размаха напряжения?
Земля вашего АЦП такая же, как «Земля постоянного тока» на вашей схеме?
@kjgregory, Просто интересно измерить размах напряжения, а также пересечение 0 для действительного коэффициента мощности.
@ThePhoton, да, это действительно так. Мостовой выпрямитель также питает АЦП.

Ответы (2)

Вы можете емкостно соединить и повторно сместить напряжения переменного тока в диапазон вашего АЦП:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

VCC — это напряжение питания вашего АЦП. Я выбрал резисторы, предполагая, что это 3,3 В, а сигналы переменного тока имеют пиковое значение 16 В (основываясь на ваших словах, узлы A1 и A2 в вашей схеме имеют -14,5 В). Если я неправильно истолковал, вы можете настроить значения резисторов, чтобы изменить масштабирование с входа переменного тока на вход АЦП.

Используйте AD4950, AD8138 или аналогичный дифференциальный усилитель. Эти части будут принимать синфазное значение от вашего АЦП или схемы vref и будут выводить дифференциальную форму сигнала, центрированную вокруг этого опорного напряжения. Усиление можно отрегулировать, чтобы сохранить максимальный выходной сигнал Vpp (вам, вероятно, потребуется от 1/4 до 1/8 усиления или около того). Возможно, вам придется создать отрицательную шину питания постоянного тока, чтобы сместить AD8138 в его линейную область.

В качестве альтернативы можно использовать второй трансформатор для понижения напряжения переменного тока в пределах диапазона АЦП. Вам понадобится один с тремя обмотками, чтобы вы могли установить общий режим выхода с помощью схемы vref.