Sieciowy miernik mocy, licznik energii z funkcją "oscyloskopu"
HTML-код
- Опубликовано: 21 авг 2024
- Zapraszam Was na odcinek o niezbyt skomplikowanym projekcie, który może Wam się przydać kiedy potrzebujecie kontrolować zużycie energii lub jesteście ciekawi, jaką moc pobieracie z sieci. Prezentowany przeze mnie miernik pozwala na pomiar zużytej energii, szacowanie kosztów, pomiar napięcia, prądu, mocy czynnej i pozornej. Układ działa zarówno przy prądzie zmiennym, jak i stałym, a dodatkowo ma wbudowany "oscyloskop". Nie wierzycie? Zobaczcie na filmie, jak działa ten bajer! Na początku pokazuję Wam z bliska miernik i jego wnętrze, potem przechodzimy do kalibracji, a następnie testujemy różne funkcje miernika.
Pobierz niezbędne pliki: drive.google.c...
Nie chcesz przegapić nowych filmów? Subskrybuj kanał!
Najchętniej oglądane:
Odzysk danych z telefonu: • Odzysk danych z martwe...
Karta graficzna DIY: • Kolorowa karta graficz...
Naprawa żarówek LED: • Naprawa żarówek LED; J...
Sprawdzanie elementów elektronicznych zwykłym miernikiem: • Sprawdzanie elementów ...
Przetwornica czysty sinus: • Jak zrobić inwerter z ...
Naprawa dużego zasilacza impulsowego: • Naprawa zasilacza impu...
Prosta przetwornica z 12V na 230V: • Przetwornica z 12V na ...
Naprawa zasilacza impulsowego 12V: • Naprawa zasilacza impu...
Naprawa zasilacza ATX: • Naprawa zasilacza ATX....
Prosty jonizator powietrza: • Jak zrobić jonizator p...
Regulator mocy na triaku, ściemniacz: • Jak zrobić regulator m...
Regulowany stabilizator napięcia na mosfecie: • Jak zrobić regulowany ...
Największe projekty:
Sterownik do wyświetlaczy LCD: • Karta graficzna do wyś...
Karta dźwiękowa stereo: • Zbudowałem własną kart...
Programator do GAL i PALCE: • Zbudowałem własny prog...
Komputer na Z80: • Komputer na Z80 zbudow...
Uniwersalny programator pamięci równoległych, Easy Prog: • Jak zbudować uniwersal...
Komputer 8-bit: • Komputer 8-bit
Przetwornica czysty sinus: • Jak zrobić inwerter z ...
Programowalny wyświetlacz 8x8: • Jak zrobić wyświetlacz...
Nagrzewnica indukcyjna dużej mocy: • Wydajna nagrzewnica in...
Przeróbka wielkiej przetwornicy z telewizora: • Przeróbka zasilacza im...
Oscyloskop DIY: • Oscyloskop DIY
![Miernik niskich rezystancji, prosty i dokładny układ [DIY #71]](http://i.ytimg.com/vi/DlNnLwIyqLo/mqdefault.jpg)
![Miernik niskich rezystancji, prosty i dokładny układ [DIY #71]](/img/tr.png)
![Jak zrobić miernik ESR do kondensatorów? [DIY #62]](/img/1.gif)
Takie małe uzupełnienie do filmu: nie powiedziałem o sposobie, w jaki miernik dokonuje pomiaru, a działa to w ten sposób: cyklicznie "próbkowane" są przebiegi napięcia i prądu, tak, aby zapamiętać jeden pełny okres sinusa (ok. 180 próbek), a następnie mamy trochę matematyki: wyliczamy napięcie i prąd RMS, pierwiastkując średnią geometryczną wszystkich próbek, U RMS = sqrt((U1² + U2² + U3² + ... + Un²))/n), to samo dla prądu. Dalej moc pozorna wyliczana jest jako U RMS * I RMS, a moc czynna to średnia iloczynów każdej próbki napięcia i odpowiadającej jej próbki prądu, P = (U1 * I1 + U2 * I2 + U3 * I3 + ... + Un * In)/n. Żeby pomiar był dokładniejszy, powinniśmy monitorować przebiegi cały czas, ale tak jak mówiłem, jest to jedynie licznik amatorski, a nie profesjonalny przyrząd pomiarowy
Z ostatniej chwili! Na schemacie jest błąd, wartość rezystora R17 w części sieciowej powinna wynosić 18k-22k, a nie 10k. Musiałem dodać stabilizator napięcia 5V, bo napięcie z przetwornicy okazało się niewystarczająco stabilne. Rezystor R17 decyduje o wartości napięcia, która powinna wynosić 7-8V
To się napracowałeś :) ... w jakich odstępach czasowych są pobierane próbki pomiarowe ? Czy ostępy czasowe pomiędzy próbkami są stałe, czy chaotyczne w pewnym zakresie ? Ps. W Atmedze można pobieranie próbek z adc czasowo stabilizować jednym z timerów. W ten sposób zwiększa się dokładność pomiarów przed dostarczaniem ich do warstwy obliczeniowej. Jeszcze zostaje kwestia czym procesor jest taktowany, wewnętrzny RC czy zewnętrznym kwarcem. a może nawet bardziej stabilnym generatorem podpiętym pod procesor. ;)
O częstotliwości pobierania decyduje ustawiona częstotliwość odświeżania (od 0.25 do 4Hz), generowana rzecz jasna timerem
Tzw. średnia kwadratowa 🙂 tu problemem jest znalezienie początku i końca okresu, bo tylko tak mamy gwarancję poprawnego obliczenia RMS. Ten procesor ma tylko jeden przetwornik więc próbkujac naprzemiennie dwa kanały w rzeczywistości mamy niewielkie przesunięcie między pomiarem napięcia i prądu. Jeśli będziesz próbował ze znaną częstotliwością to od razu wyliczysz częstotliwość. A może kiedyś pokusisz się o analizę FFT 🙂 najpierw może współczynnik mocy i coś fi
Warto zerknąć na wykłady z kanału Alek analogowy, czasem można się mocno namęczyć w procesorze tym co daje się załatwić prostymi obwodami wejściowymi które zaoszczędzają sporo czasu i dywagacji matematycznych. :)
Pomiar zaczyna się po przejściu napięcia przez 0 i trwa do końca okresu, fakt, przesunięcie fazowe jest, ale minimalne. Wyliczanie cos fi zawsze można dodać, licznik wykonuje wszystkie pomiary potrzebne do jego wyliczenia
Jesteś geniuszem elektroniki. Pozdrawiam i życzę wytrwałości
Projekt akurat na czasie. Stworzenie takiego urządzenia wymaga na pewno dużo wiedzy i czasu, więc gratuluję
Twój projekt zrobił na mnie olbrzymie wrażenie. Super, że dzielisz się z ludźmi swoją wiedzą. Sub jest już od dawna. Obserwuję Cię. 😅
Pozdrawiam serdecznie. ✋😊
Tego potrzebowałem; a czułem, że czymś nas zaskoczysz :)
Super projekt ontatnio brakowało mi takich prostszych projektów,na pewno zbuduję takie użądzenie bo od dawna takiego potrzebowałem.
Rewelacja!!! Fajnie ze to robisz! :) omów jeszcze działanie całego układu że schematem. Pozdrawiam. :)
Bardzo interesujący projekt, dzięki niemu nabrałem chęci żeby z powrotem wrócić do elektroniki i programowania mikrokontrolerów :D
Dziękuję i pozdrawiam.
Tym trafiłeś do mnie. Kolejny projekt który zrealizuję na podstawie Twoich filmów 😃
Super kanał sub się należy
Wygląda zawodowo a nie amatorsko :)
Dobrego zdrowia dla Ciebie :)
Witam. Taki pomysł mam moze Cie zainteresuje. Na pewnym chinskim portalu Ali~ sa małe tanie karty graficzne w zasadzie do modulacji glosu (voice changers) ktore mozna np podlaczyc do tel i sluchawek i zmieniac glos z female>male itp. W urzadzeniu sa tez pozapisywane zdefiniowane juz presety z nagraniami przypisane do przyciskow ktore mozna uzywac w trwkcie rozmowy np. Smiech, odliczanie startu rakiety.Ciekaw jestem czy mozliwa bylaby ich podmiana na jakies wlasne presety.Moze Cie to zainteresuje fajnir by było taki odcinek zobaczyc bo dla takiego speca to nic trudnego :D a jesli nie to trudno. Pozdrawiam !
23:50 - "teraz się prąd WYDRUKOWAŁ". Sztos! Rozwalasz system :)
Mistrz. Pozdrawiam
Zainteresuj się przekładnikami prądowymi i napieciowo-pradowymi. Za 15zl będziesz miał cały analogowy układ pomiarowy z izolacją galwaniczna i spełnisz normy. Niemniej jednak dobra robota, klasyczna elektronika pomiarowa. Sieciowy miernik mocy kosztuje grosze więc nie warto robić, coraz więcej też mierników DC ale tu już są różne wymagania napieciowo prądowe i kierunkowe więc tu warto zrobić coś uniwersalnego / skalowalnego pod różne boczniki. Rezystor czy LEM. Do kampera 12-24V do 200A a do e bajka 100V i 100A, dwukierunkowe. 10bitow w atmegach to bieda w dodatku są wolne. Xmegi mają 12 bitowe i są szybsze, niektóre atiny też.
Fajny projekt. Opowiedziałbyś kiedyś coś o filtrach sieciowych (jak projektujesz albo jak dobierasz). Wszystkiego dobrego!
Fajny projekt na czasie. Jak zwykle zresztą. Akurat wczoraj dostałem rachunek za prąd ;-). ZGROZA!!! Jedna mała uwaga co do KiCAD-a. Jeżeli używasz jakiś własnych elementów bibliotecznych to dorzucaj je do projektu, bo jak ich nie ma to KiCAD wali błędem i na schemacie brakuje tych elementów.
Dzięki za czujność, postaram się je dorzucić
W tym projekcie wszystkie elementy były z wbudowanych bibliotek, może masz jakąś starszą wersję
@@__MINT_ mam najnowszą wersję
A którego elementu brakuje? Jaki masz komunikat błędu?
@@__MINT_brakuje np. Atmegi. Wywala komunikat, że nie znalazł Power_meter-digital-cache.lib
Ten UART wydaje się na tyle przydatny, że chyba sam go sobie zbuduję.
dobra fajne
Projekt byłby ciekawy gdyby nie przestarzały i drogi AVR. ARM mający więcej zasobów pozwoliłby na bezproblemowe zastosowanie wyświetlacza graficznego i to kolorowego.
Tyle że ja wolę oldschoolowy wyświetlacz LCD. Wyświetla co trzeba, a tak dłużej bym soft pisał. Jakbym taki chciał, to bym go użył i by było fancy. Ale po co
👍👌
Tym oscyloskopem serio mnie zaskoczyłeś. Kolejny świetny projekt. Tylko jedna rzecz mnie kłuje w oczy: cały interfejs jest po angielsku, a waluta tylko w złotówkach. Może jeszcze funkcja zmiany waluty?
W sumie wystarczy podmienić zł na $, i to wszystko
Majsterkowiczu masz może miernik bardzo małych rezystancji? Jeśli tak to zamiast tego rezystora lepiej byłoby dać manganin - drut o odpowiedniej grubości i długości dopasowany do potrzeb rezystancji , wtedy pomiar prądu jest dokładniejszy i na dłuższy czas bo ten rezystor 5W to nie wiem jak ci długo wytrzyma przy dużych prądach pomiaru. Manganin stosowany jest jako bocznik w multimetrach i nie tylko .
Mam, o tutaj: ruclips.net/video/DlNnLwIyqLo/видео.html
Rezystor jest zbocznikowany diodami, dzięki czemu więcej niż 7A (5W) przez niego nie popłynie
2:41 a filtracja zasilania dla atmegi przy jej nogach?
Jest, kondensatory SMD
Tanioszka :) 118,75 zł :)Donrze że jest kropka [zmiennoprzecinkowa] to się sprzeda na zachodzie :)
Tyle mi nabiło za zużyte kWh ;)
@@__MINT_ to dobrze że nie ma RTC i 2 taryf płatniczyk - to by zachęcało do kombinowania taryf i pracy po nocach :)
@@__MINT_ Spoko - można zapodać prąd ujemny - to akurat mógłbyś zwrócić ten prąd w tej samej cenie co kupiłeś i licznik złotówek pokaże z powrotem mało :)
Super projekt, można by dodać funkcję zliczania routingu mocy w przypadku instalacji foto. Czyli ile idzie na dom, ile do sieci i w jaką stronę.
Fajny projekt. Jak wygląda zakres pomiaru napięcia i natężenia?
Z tego co pamiętam (projekt powstał pół roku temu) napięcie można mierzyć do 400V w piku, a prąd, to na filmie widziałeś przy podłączeniu żelazka, do ilu A doszedł, zanim wyświetliło się +/-
Fajny prosty układ ale będzie miał problem z pomiarem mocy urządzeń zasilanych z przetwornic. Prawdopodobnie nie uwzględniasz współczynnika PF (choć mogę się mylić)
Układ mierzy zarówno moc czynną, jak i pozorną. Moc czynna jest wyliczana w sposób, który nie wymaga uwzględniania współczynnika mocy, nie jest ona wyliczana na podstawie mocy pozornej. Układ będzie miał problem przy pomiarze mocy urządzeń, których pobór dynamicznie się zmienia, takich jak np. wzmacniacz audio. Licznik nie próbkuje przebiegów cały czas, ale z pomiarem mocy, która nie jest w 100% czynna, nie ma problemów
@@__MINT_ jak rozpoznajesz zmianę fazy? Próbujesz sygnał AC ?
Zmianę fazy, czyli? Układ rozpoznaje przejście przez 0, żadna faza się tam nie zmienia
Elegancki projekcik. Może jakieś zestawy diy?
cześć od kilku miesięcy hobbistycznie działam z elektroniką i większość swoich rzeczy które składam są zazwyczaj na prototypowej płytce oczywiście lutowałem kilka razy ale przy bardziej skomplikowanych projektach gubię się przy połączeniach pomiędzy elementami i chciałbym zapytać czy ktoś ma jakiś sposób żeby nie było z tym problemu, albo jak robić najbardziej optymalne połączenia pomiędzy elementami, z góry dzięki ^^
Wiecej informacji , jak obliczasz kompomenty przetwarzania ,prądu oraz napięcia ?
To jest w przypiętym komentarzu
Oczywiście że przejrzałem schemat, Mam kilka pytań to znaczy głód wiedzy, naprzykład jaką rolę pełni tutaj kontroler fast charge ,częstotliwość próbkwoania, nie jestem w stanie na pańskim schemacie jasno odróżnić sekcji napięciowej od prądowej , czy FL1 czasem nie jest transformatorem napięcia? Co z izolacja galwaniczną, Dwa wzmacniacze operacyjne pierwszy z nich umożliwa pomiar napięcia , drugi prądu ( ten wykorzystuje rezystor pomiarowy) - tak zwany bocznik - badał pan zachowanie bocznika przy poborze (0.1 Ohma to chyba zbyt duża oporność) @@__MINT_
Z tego co pamiętam, jest jakieś 180 próbek na przebieg. Nie kojarzę żadnego kontrolera fast charge, a izolacji galwanicznej ni ma, było mówione na filmie. Rezystor pomiarowy zbocznikowany diodami umożliwia pomiar prądu do ok. 7A, wystarczy
@@__MINT_ Super projekt , dopytuje bo też robiłem własny miernik do sieci 3 fazowej na pracę inżynierska, spora część energii odłoży się na boczniku wraz ze wzrastającym prądem w obwodzie(warto mieć to na uwadze) , natomiast prostowanie , prostowanie napięcia przemiennego diodami na wzmacniacz operacyjny jest genialnym pomysłem pozwala to uniknąć stosowania wzmacniacza dwu połówkowego a zarazem czyni uniwersalnym do AC oraz DC , zdradzi mi pan jeszcze w jaki sposób oblicza energie ? Czy jest to aproxymacja , czy jest to ściśle licznik energii pozornej (p=U x I)
Super, że projekt się podoba!
Dla każdej ze 180 próbek prądu i napięcia wyliczany jest iloczyn, czyli moc chwilowa. Wszystkie iloczyny są sumowane i wychodzi od razu moc czynna. To jest piękno matematyki dyskretnej, nie trzeba bawić się w całki, itp. A moc pozorna to po prostu U_rms * I_rms. Co do mocy na boczniku, w najgorszym wypadku, czyli przy prądzie RMS 7A, wydzieli się 4.9W, a wtedy moc na odbiorniku to ponad 1.5 KW w przypadku obciążenia czystą rezystancją. 4.9W na boczniku to 0.3% całości. W mierniku na pracę inżynierską użyłbym bardziej rozbudowanej części analogowej i lepszego ADC, bo tutaj dokładność jest przeciętna
Idea tego miernika mocy opiera się o "rezystor pomiarowy", znacznie trwalsza i efektywniejsza jest idea oparta o element indukcyjny do pomiaru mocy. Mało że trwalsza i efektywniejsza to jeszcze ostajemy w gratisie izolacje galwaniczną , a poziom skomplikowania niemal taki sam . Co autor zapewne doskonale wie :-)
Element zwany przekladnikiem pradowym :)
Jak programujesz MCU? Mam na myśli jaki program i jaki programator?
Klasycznie, Arduino IDE, a programator to USBasp
@@__MINT_ a zrobisz jakiś poradnik do tego lub mi tu w skrócie napiszesz co potrzebne dokładnie? Bo ja próbuję na atmedze 328P U i na klasycznym chinolu USBasp i coś nie trybi niestety. W arduino coś wyskakuje zaczynając się od avrdude: ... I jestem ciekaw czy ja mam jakiś zły programator czy coś źle robię, bo podłączam poprawnie a i tak nie działa
Mam pt zrobisz odcinek z zrub to sam
PC817 nadąża w konwerterze ?
Musi, jakby nie nadążał, to konwerter by nie działał
Nic nie mówisz jak realizujesz pomiary napięcia i prądu.
Napisałem o tym w przypiętym komentarzu
Super ale czemu komunikaty po angielsku
Co w tym złego? Praktycznie wszystko w projektach robię po angielsku
@@__MINT_ no tak, komunikaty po angielsku mogą się przydać tym, którzy oglądają i nie znają polskiego
Po co ofset zera prądu (8:30)? Dobry soft i oampy i ofset nie istnieje.
Na tamtą chwilę precize opampów nie było, teraz mam trochę tego towaru, i jakbym miał na nowo budować ten licznik, to pewnie bym dał hardwarowy układ całkujący, zamiast bawić się w jakieś próbkowanie i przybliżenia
@@__MINT_ Sprzętowy układ mnożący do pomiaru macy to koszt wyższy niż uC.
Mam taki sprzęt za darmo na elektrozłomie, podobnie jak uC. W większości przypadków daję ze swojej kieszeni okrągłe zero za części, jakbym robił do produkcji seryjnej to co innego
@@__MINT_ Na elektrozłomie trafiają się ARM, jest też dużo 8051 czasem Z-80 (Z-8 , na szczęście, nie spotkałem). Dlaczego nie użyłeś 8051?
To tak samo jakbyś się mnie pytał, dlaczego jem takie potrawy a nie inne, albo słucham takiej a nie innej muzyki. O gustach się nie dyskutuje
marnujesz swój talent na starocie jak AVR. Jakby to był Z-80 czy inny układ obsługujący DMA to rozumie ale AVR? Na nim nie nauczysz się do brze programować. Szkoda Twojego talentu na AVR.