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Datalogger tensione di rete

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[11] Re: Datalogger tensione di rete

Messaggioda Foto Utenteboiler » 11 ott 2021, 21:40

Frenzi ha scritto:Per i picchi di tensione molto molto rapidi ho paura che nonrisucirò comunque a vederli visto il sample rate

L'ADS131A02 ti restituisce 15.6 bit (significativi!) con una risoluzione temporale di 7.8 microsecondi.
Quello che non vedi è probabilmente comunque insignificante.

ed in qualisasi caso il meccanismo di lettura che ho scelto verrebbero ponderati dalla media

La media la fai in software, e prima di farla puoi verificare che tutti i samples siano in un certo intervallo, altrimenti triggeri un evento anomalo che causa la scrittura dei dati sul supporto di memoria.

Attenzione alla quantità di dati. Se vai a piena velocità e memorizzi tutto, generi 23 MB al minuto.

L'ads131

Quale?
ADS131A02
ADS131A04
ADS131E04
ADS131E06
ADS131E08
ADS131M02
ADS131M04
ADS131M06
ADS131M08
ADS131B04

se non ho compreso male dalla rapida lettura del datasheet, mi sembra di capire che si possa misurare direttamente tensione e corrente sui due canali, senza quindi la necessità di utilizzare l'adc712.

La tensione puoi misurarla con un partitore resistivo, la corrente con un trasformatore amperometrico.

Una cosa che non vorrei fosse passata in sordina è che così l'ADC (e tutto il resto che è elettricamente collegato ad esso) va considerato a tensione di rete!
A me non darebbe fastidio, basta impacchettarlo a dovere e staccarlo dalla rete quando si vuole sostituire la schedina SD. Però bisogna saperlo :!:

un TA per il sensing della tensione

No, per la tensione no, solo per la corrente. E mi sembra di capire che questo l'hai già comprato.

Boiler
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[12] Re: Datalogger tensione di rete

Messaggioda Foto UtenteFrenzi » 11 ott 2021, 23:24

boiler ha scritto:
un TA per il sensing della tensione

No, per la tensione no, solo per la corrente. E mi sembra di capire che questo l'hai già comprato.
Boiler

Si ovviamente, sbagliato a scrivere #-o ; comunque sono stato abbastanza furbo da aspettare a comprarli, per vedere cosa veniva fuori da questa discussione e a quanto pare non ho fatto male :lol:

boiler ha scritto:
Frenzi ha scritto:Per i picchi di tensione molto molto rapidi ho paura che nonrisucirò comunque a vederli visto il sample rate

L'ADS131A02 ti restituisce 15.6 bit (significativi!) con una risoluzione temporale di 7.8 microsecondi.
Quello che non vedi è probabilmente comunque insignificante.

Sì scusami, mi riferivo al sample rate che ottenevo con il 'vecchio metodo', non ho ancora guardato a che sample rate arriva questo adc , ma me lo hai appena detto tu quindi grazie.

boiler ha scritto:Quale?
ADS131A02
ADS131A04
ADS131E04
ADS131E06
ADS131E08
ADS131M02
ADS131M04
ADS131M06
ADS131M08
ADS131B04

Mi studio le differenze dai datasheet e cerco di prendere quello che fa al caso mio (e magari che sia facilmente reperibile)

Boiler, grazie ancora per mettermi davanti ai problemi ancora prima che si verifichino (ma lasciamene almeno qualcuno da trovare da solo) :ok:

Riassumendo:
Rilevazione di tensione e corrente mediante ads131 (da scegliere il modello); partitore resistivo per il sensing di tensione, TA per il sensing della corrente, facendo attenzione che senza isolare con un opto l'I/O seriale, il clock ed in generale tutte le connessioni condivise tra l'integrato ed il micro, anche il micro va considerato come a tensione di rete a livello di pericolosità (corretto?).

Logica di rilevazione:
>Se non si tratta di uno spike di tensione, calcolo del valore di picco medio calcolato su tot (10) cicli; se il valore supera quello di soglia (massima o minima), si memorizzano su SD i 30 secondi precedenti e successivi all'istante in cui si è rilevato il problema (dove ad essere memorizzate sono le tensioni di picco medie su 10 cicli); lo stesso quando si 'rientra' nei valori di soglia (ovviamente a patto che siano trascorsi più di 30 secondi dalla generazione dell'errore).
>Se si tratta di uno spike, si memorizza direttamente l'evento su scheda SD
(da capire anche come determinare che uno spike sia effettivamente uno spike)

L'utilizzo di questo integrato mi pone di fronte a diverse difficoltà da affrondare a step (che non sono sicuro di poter affrontare al 100% da solo, ma ci proviamo come sempre):
>Realizzazione dell'harware per il sensing delle grandezze di interesse
>Realizzazione dell'harware per il corretto funzionamento dell'integrato
>Realizzazione del circuito
>Connessione e interfacciamento all'arduino - gestione degli errori e delle varie funzionalità
>Lettura dei dati vera e propria

Sarà una luuunga avventura :lol:

Grazie e saluti a tutti
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[13] Re: Datalogger tensione di rete

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 11 ott 2021, 23:55

Frenzi ha scritto:... facendo attenzione che senza isolare con un opto l'I/O seriale, il clock ed in generale tutte le connessioni condivise tra l'integrato ed il micro, anche il micro va considerato come a tensione di rete a livello di pericolosità (corretto?).


Forse non e' quello che serve a te, ma ... ed utilizzare un'operazionale ed un'opto differenziale per trasferimento lineare (oppure una coppia di opto ad alta velocita') per trasferire il valore in modo galvanicamente isolato ? (alimentando ovviamente la parte a livello di rete con un convertitorino DC-DC isolato pure lui)

Intendo come nelle applicazioni suggerite da questi (ed altri simili) application notes.

https://docs.broadcom.com/wcs-public/pr ... 6jul10.pdf

https://www.vishay.com/docs/83708/appnote50.pdf
"Sopravvivere" e' attualmente l'unico lusso che la maggior parte dei Cittadini italiani,
sia pure a costo di enormi sacrifici, riesce ancora a permettersi.
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[14] Re: Datalogger tensione di rete

Messaggioda Foto Utenteboiler » 11 ott 2021, 23:56

Mi studio le differenze dai datasheet e cerco di prendere quello che fa al caso mio (e magari che sia facilmente reperibile)

La domanda era forse anche un po' per provocare: perché nel mondo arduino si sente il bisogno di abbreviare ogni codice? Il nome di un componente, se ha 9 caratteri, ha 9 caratteri.

Boiler, grazie ancora per mettermi davanti ai problemi ancora prima che si verifichino (ma lasciamene almeno qualcuno da trovare da solo) :ok:

Prego, ma è un'arma a doppio taglio: io mi occupo di sensori per l'automazione industriale e vedere certi approcci nel mondo arduino mi fa venire il mal di pancia. E quindi non resisto alla tentazione di intervenire.
Il problema è che poi per i componenti o metodi che suggerisco non ci sono gli "shield" o le librerie pronte e l'arduinista si arena.

Se vuoi considera quello che scrivo come spunto di riflessione, vedi poi tu se vuoi seguire questa strada o una simile o continuare sulla via arduinica.

Rilevazione di tensione e corrente mediante ads131 (da scegliere il modello); partitore resistivo per il sensing di tensione, TA per il sensing della corrente, facendo attenzione che senza isolare con un opto l'I/O seriale, il clock ed in generale tutte le connessioni condivise tra l'integrato ed il micro, anche il micro va considerato come a tensione di rete a livello di pericolosità (corretto?).

Sì, corretto. E anche l'alimentazione! Il mio approccio in un caso simile, visto che non hai interfaccie verso l'esterno, è di rinunciare completamente ad un'isolazione dalla rete. Va però isolato l'intero accrocchio e bisogna staccarlo dalla rete quando si vuole rimuovere la scheda SD o cambiare la batteria.

E che non ti passi per la testa di mettere una connessione staccabile al secondario del TA. Vietatissimo! (a meno di non lasciare lo shunt attaccato al TA stesso)

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[15] Re: Datalogger tensione di rete

Messaggioda Foto UtenteFrenzi » 12 ott 2021, 0:24

boiler ha scritto:La domanda era forse anche un po' per provocare: perché nel mondo arduino si sente il bisogno di abbreviare ogni codice? Il nome di un componente, se ha 9 caratteri, ha 9 caratteri.

Sì tranquillo, ma la mia risposta mancava volutamente dei codici finali proprio perché non avevo ancora scelto il modello. Comunque ho guardato su mouser reperibilità, prezzi e prestazioni e penso che opterò per il ADS131M02 (IPWR); mantiene comunque delle buone prestazioni (32kHz di sample rate) ma a circa la metà del prezzo dell'A02, con solo due ingressi (come interessa a me) ed un fattore di forma che mi permetta comunque di saldarlo a mano. Spulciando il datasheet ho appreso con piacere che sono adc molto precisi (mi pare di capire), dedicati proprio al power monitoring e oltretutto sono veramente recentissimi.

boiler ha scritto:Prego, ma è un'arma a doppio taglio: io mi occupo di sensori per l'automazione industriale e vedere certi approcci nel mondo arduino mi fa venire il mal di pancia. E quindi non resisto alla tentazione di intervenire.
Il problema è che poi per i componenti o metodi che suggerisco non ci sono gli "shield" o le librerie pronte e l'arduinista si arena.

In generale non ho problemi a lavorare senza librerie e shield già pronti (diciamo che "c'è più gusto"), però bisogna vedere quanto complicato diventa il tutto e se ne vale la pena. I datasheet sono veramente completissimi e forniscono il minimo dettaglio su qualunque cosa, quindi credo che studiandoli a fondo dovrei riuscire a portare a casa dei risultati. La parte che mi 'spaventa' di più è impostare correttamente tutti i registri, in quanto presentato veramente molte opzioni e funzionalità che vanno scelte attentamente. Devo anche studiarmi nel dettaglio il suo protocollo seriale... si vedrà a tempo debito.

boiler ha scritto:...Va però isolato l'intero accrocchio e bisogna staccarlo dalla rete quando si vuole rimuovere la scheda SD o cambiare la batteria.
E che non ti passi per la testa di mettere una connessione staccabile al secondario del TA. Vietatissimo! (a meno di non lasciare lo shunt attaccato al TA stesso)

ricevuto :ok:
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[16] Re: Datalogger tensione di rete

Messaggioda Foto UtenteFrenzi » 12 ott 2021, 8:37

Dato che non ho ancora mosso un dito e siamo in fase 'chiacchere da bar', leggendo il datasheet dell'ADS131M02 tramite alcuni link sono finito sulla pagina delle application notes della Ti riguardo al power metering ed ho trovato un file molto interessante che spiega come implementare un misuratore di potenza elettrica monofase con tutti i crismi (compresa misura di fase e frequenza), ed è già compreso di software e hardware di esempio. Tutto è basato sull'MSP430F6736, un microcontrollore dedicato a questo tipo di applicazioni con hardware e prestazioni nettamente superiori all'arduino: presenta infatti architettura a 16bit, 128kB di flash, 8kB di ram, 25MHz di clock massimo e 3 adc sigma-delta a 24 bit con un sample rate decisamente più elevato rispetto a tutti gli integrati della famiglia ads131 (l'effettivo sample rate dipende dalla configurazione scelta). Inoltre presenta un rtc interno e l'interfaccia seriale con cui connettersi al PC (o nel mio caso comunicare con la scheda SD), tutto ciò alla modica cifra di circa 7€!! In pratica (a parte l'hardware necessario al suo funzionamento) manca solo il lettore di schede SD.
Mettiamoci pure l'hardware per farlo funzionare, il case ed il TA per la misura di corrente, ma credo che il costo complessivo rimanga decisamente contenuto (ovviamente in questo caso va anche considerata la realizzazione della PCB).
Adottare questa soluzione porta il progetto ben al di fuori della mia zona di comfort, e probabilmente esula leggermente da quello che era l'idea iniziale decisamente 'più giù alla buona', ma trovo che i datasheet e le applications notes della Ti siano veramente completi e ben fatti; soprattutto sono ben illustrati l'hardware tipico da utilizzare, ci sono molti esempi di software da consultare e sono ben esposte tutte le formule necessarie a calcolare tutti i parametri caratteristici. Devo inoltre confrontarmi con un ambiente di sviluppo totalmente diverso da quello bello e preconfezionato di arduino, però dopo tanti anni di arduino credo che possa essere un buon momento per spingermi un po' oltre, spero con il vostro supporto e tempo permettendo :lol:

Un saluto O_/
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[17] Re: Datalogger tensione di rete

Messaggioda Foto Utentelelerelele » 12 ott 2021, 17:53

visto che si sta parlando di problemi al PC, qunindi alimentatore switching, mi pare inutile leggere un valore di tensione medio, è più importante andare a leggere i valori di cresta, o poco più giù, ed il bello sarà andare a leggere l'eventuale semionda mancante, (credo che potrebbe essere questo il problema).

Non ho capito come farai ad andare ad isolare lo strumento da rete, per non rimanerci attaccato a rete.

Stai attento.

saluti.
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[18] Re: Datalogger tensione di rete

Messaggioda Foto Utentestefanopc » 12 ott 2021, 19:44

Giusto per confondere le idee ti consiglio la lettura di questo articolo.
https://www.electroyou.it/stefanopc/wik ... incontrano
Per un approccio più semplice potrebbe essere adatto.
Come sensore di corrente isolato si possono utilizzare anche i sensori Allegro tipo Acs712 e Acs723 o simili.
In questo modo lato alta tensione non è necessario fare nulla di particolare.
Ciao
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[19] Re: Datalogger tensione di rete

Messaggioda Foto Utenteboiler » 12 ott 2021, 20:06

Frenzi ha scritto:delle application notes della Ti riguardo al power metering

Se ti sono piaciute quelle, apprezzerai anche questo:
https://www.ti.com/tool/TIDM-SINGLEPHASEMETER

I reference designs di TI vanno oltre l'application note, sono progetti completi, che vengono realizzati a caratterizzati. Le risorse hardware (progetto Altium Designer e gerber files), così come il software sono a diposizione gratuitamente.

È un buon inizio da cui partire.

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