A/D com Sinal AC

[Bardelli]

Olá Amigos,

Fiz um circuitinho que a muito tempo estava com vontade de construir,

Estou utilizando um sensor de efeito hall da honeywell (http://www.contractelectronica.ru/files ... 61-002.pdf), para medir o consumo instantaneo de potencia da minha casa atraves do quadro de luz.

Esse sensor mede até 100 amperes (o meu é mais antigo) e ele manda um sinal de 1 mA para cada 1A que passa pelo sensor. Para ler esse sinal, basta vc conectar um resistor de 35 Ohms ao sensor e o outro lado do resistor ao terra, gerando assim uma tensao que pode ser lida pelo pic.

O grande problema é que quando uso o sensor em cargas AC, ele gera um sinal para leitura AC tb. Imagina que eu ligo o sensor junto a uma lampada que consome 1 Ampere de pico, o sensor vai mandar um sinal de 0,7 mA que vai passar pelo resistor de 35 R gerando uma tensao de pico para o AD de 24,5 mV

Estou utilizando o DSPIC30F4011 para esse brincadeira (conversor A/D de 10 bits) e não consigo fazer leituras estaveis, sei que o pic tem um capacitor interno que precisa ser carregado para ele fazer a leitura A/D com precisao (alias ja fiz varios testes mudando esse tempo).

Alguem ai teria uma sugestao para fazer essa leitura de modo estavel?

Obs: Ao colocar o sinal do sensor no osciloscopio, o sinal corresponde a realidade, somente a leitura pelo conversor A/D do pic que não.

abracao a todos

[jorgeluiz]

sugiro que voce faça a medida num ponto especifico do sinal (e sempre nesse ponto), que seja mais proximo do valor real de corrente. Se voce esta usando a frequencia da rede, tem 16,66666.... ms pra encontrar o ponto certo, que traduza o valor de corrente. Para um pic, isso e' uma eternidade. Outra maneira, e' encontrar uma media, fazendo amostragens sucessivas nesse tempo, ou multiplos dele, pelo programa. Pensei em usar um capacitor, mas nao daria certo, pois o valor carregado sempre seria de pico.

[Bardelli]

Olá Jorge,

Eu jã estou fazendo isso, na verdade eu estou pegando o pico da senoide, as leituras pelo PIC são constantes mas erradas...

Se eu ligo uma lampada de 100w no sistema, o pic me fala que estou consumindo 75 W por exemplo< se eu ligo mais uma lampada de 100 W, o pic fala que eu estou consumindo 300W, mas no osciloscopio não é o que eu vejo....

[andre_luis]

Bardeli,

Por acaso, no circuito de proteção de entrada para o DSPIC, voce utilizou Zenner ? Se for o caso, o mesmo pode estar distorcendo a tensão. Isso já aconteceu comigo.

+++

[MOR_AL]

Bardelli.
Se o seu sensor fornece uma corrente que é cópia fiel no tempo da corrente que está passando por ele, então esta corrente possui sinal AC, com valores positivos e negativos. Seu PIC só trabalha com sinal entre 0V e +5V. Logo, você tem que introduzir um circuito entre o sensor e o PIC. Ele é conhecido como condicionador do sinal. Dentre outras coisas ele PODE acrescentar um nível cc para que o sinal não possua o nível negativo. Este nível negativo pode estar sendo clipado pelo PIC e alterando seu formato.
Você pode fazer várias coisas:
1 - Acrescentar um nível cc para não haver tensão negativa no sinal. Dentro do PIC você compensa isso.
2 - Se o seu sinal de corrente for senoidal, você pode retificá-lo (ativamente para conseguir um valor de pico mais correto) e introduzir um divisor resistivo. Na saída você teria um nível positivo que representaria o valor RMS da corrente.
3 - Se o seu sinal de corrente não for senoidal, aí a coisa pega. Eu não poderia ajudá-lo.
MOR_AL

[zazulak]

Assim, passando o olho rapidamente pelo tópico, imagino 2 soluções:

- Ler o valor de pico, vindo de um circuitinho sample-and-hold para o valor de pico. Basicamente seria um amplificador não inversor feito um operacional, com um diodo em série com a saída do opamp, e um capacitor ao terra. O feedback seria pego depois do diodo. Funciona, mas não ajudará muito numa rede onde existam muitas cargas não lineares.

- Implementar uma medida true-rms. Neste caso, terá que pegar varias medidas do AD, e calcular o valor eficaz. Se não me engano, o cálculo é algo como: Eleva as medidas ao quadrado, soma, divide pelo numero de medidas e extrai a raiz.

[MOR_AL]

... Só complementando a postagem do Zazulak...

O valor rms, caso a forma de onda não seja puramente senoidal, seria calcular a Série de Fourier (para onda repetitiva). Com isso você teria as frequências senoidais discretas e suas respectivas amplitudes, que compõem o seu sinal. Com estas informações você pode calcular o valor rms do seu sinal.
Se o seu sinal não for repetitivo (cíclico), aí você teria que calcular a Integral de Fourier ao invés da Série. Nesse caso o seu espectro de frequências seria contínuo. Seguramente teria que implementar um filtro para limitar este espectro.
Pode haver um processo mais simples, porém eu não conheço.
MOR_AL

[Pask]

Amigo, o conversor AD do PIC só pode ler tensões contínuas e não alternadas. Sugiro que você desenvolva um circuito chamado de "superdiodo em onda completa" para retificar seu sinal AC transformando num sinal DC para ser injetado no PIC.
Este circuito se baseia em diodos de silício conectados a amplificadores operacionais para retificar pequenos sinais na faixa dos milivolts, pois a retificação convencional não funciona já que os diodos tem uma barreira de potêncial de 0,6V.
Eis um link para você estudar o assunto:

http://en.wikipedia.org/wiki/Precision_rectifier

[Bardelli]

Caros Amigos,


Só tenho uma coisa para falar para vcs:

FUNCIONOU PERFEITAMENTE.....

O erro era mais idiota do que eu pensava, eu resolvi plotar a curva de resposta do sensor e vi que eu tinha errado justamente nisso, eu pensava que a curva era de um jeito e na verdade era de outro.

Daqui 1 semana meu circuito vai estar la na minha página, assim que eu colocar lá eu aviso vcs...

abracao e obrigado a todos..

[vtrx]

O pessoal se esforçou pra KCT,explique oque aconteceu.

Daqui 1 semana meu circuito vai estar la na minha página, assim que eu colocar lá eu aviso vcs...

Voce não esperou uma semana por respostas...

[MOR_AL]

"Alguem ai teria uma sugestao para fazer essa leitura de modo estavel?"
Concordo com o Vtrx.
Se você solicitou nosso apoio, não seria justo mostrar o que ocorreu "apenas" em outro local.
Somos uma comunidade cujo objetivo é interagir nossas idéias; e isso se faz nos dois sentidos.
Grato.
MOR_AL

[wandersonrainer]

Nesse caso, seria interessante somar um nível dc no sinal de saída do sensor. Já implementei isso com sensore hall da Lem. Somando esse nível dc ao sinal de saída do sensor, vc consegue deslocar a senoide no sentido positivo do eixo das abscissas, obtendo como resultado um sinal adequado para a entrada analógica do seu dsc.

[zazulak]

Caros Amigos,


Só tenho uma coisa para falar para vcs:

FUNCIONOU PERFEITAMENTE.....

O erro era mais idiota do que eu pensava, eu resolvi plotar a curva de resposta do sensor e vi que eu tinha errado justamente nisso, eu pensava que a curva era de um jeito e na verdade era de outro.

Daqui 1 semana meu circuito vai estar la na minha página, assim que eu colocar lá eu aviso vcs...

abracao e obrigado a todos..

- daqui 1 semana.. esta mensagem completa 2 meses

[MOR_AL]

Caros Amigos,


Só tenho uma coisa para falar para vcs:

FUNCIONOU PERFEITAMENTE.....

O erro era mais idiota do que eu pensava, eu resolvi plotar a curva de resposta do sensor e vi que eu tinha errado justamente nisso, eu pensava que a curva era de um jeito e na verdade era de outro.

Daqui 1 semana meu circuito vai estar la na minha página, assim que eu colocar lá eu aviso vcs...

abracao e obrigado a todos..

- daqui 1 semana.. esta mensagem completa 2 meses

Lamentavelmente e diferentemente do que ocorreu quando precisava de auxílio, nosso amigo não se interessou em postar o que ocorreu aqui no fórum. É pena que se comporte assim, quando a intenção básica é o compartilhamento de idéias e troca de experiências.
MOR_AL

[Bardelli]

Ola Pessoal,


Sei que fiquei sem dar respostas para vcs, na verdade é que eu estava tentando corrigir uns problemas e vi que o circuito nao funciona 100% para todos os casos.

O que eu estava fazendo era ler a corrente pelo sensor hall, pegava o valor do pico da senoide , multiplicava por 0,7 ((raiz de 2) /2) e depois multiplicava pela tensao (127V).

Isso funciona muito bem para equipamentos onde o cos(fi)=1 , se vc pegar uma lampada fluorescente isso deixa de ser verdade (o desvio na verdade é enorme), simplesmente por que a tensao de pico nao é mais 127 quando a corrente esta no Pico.

A forma correta de se medir isso se encontra no application note AN939 da Microchip

Eu estou implementando o circuito, assim que tiver pronto, darei mais um feed back para vcs.