Считываем активную мощность потребляемой электроэнергии

[faru]

Есть контроллер Atmega16, следит за работой технологической установки - включает/выключает через реле обычные электроприборы, считывает значения датчиков, передает информацию по UART...

Хочу дополнить установку цифровой ваттметром и счетчиком потребляемой электроэнергии. Питается устройство от 220В/50Гц, общая мощность всех подключенных электрприборов - до 2 кВт. Все эти приборы имеют изменяемый косинус фи и могут быть заменены на другие.

Из 8 каналов АЦП контроллера - 2 свободны. Первой мыслью было сделать токосъемник и делитель напряжения выпрямить, усреднить и посчитать их произведение. Но это не годится как решение, поскольку нагрузка не является чисто активной и с изменяемыми в процессе харатеристиками.

Другой более правильной мыслью было считывать значения полупериодов и отсчитать сдвиг фазы между током и напряжением, вычислять косинус, перемножать максимумы, етс ... Громоздкая и тяжелая задача. А если питающее напряжение (и ток) сильно отличается (как правило, плюс помехи) от синусоиды - то значительное отклонение от правильного результата.


Вопрос как всегда простой - если ли какое простое схемотехническое аналоговое решение, что-то типа датчик потребляемой мощности, позволяющее замерить потребляемую устройством мощность ?

[alberio]

http://atmel.com/dyn/resources/prod_...ts/doc2566.pdf
Все как заказывали

[firew0rker]

Если AVR465 чем-то не устроит, можно использовать аппаратный датчик потребляемой мощности.
Есть микросхемы для измерения мощности, например ADE7751 от Analog Devices выдаёт импульсы, частота которых пропорциональна средней мощности. Останется измерить их частоту в МК.

[faru]

Спасибо за помощь, но искал именно именно аналоговое решение, без доп. корпуса цифры. Понравилось как наши деды когда-то в домашнем счетчике решили проблему перемножения векторов U и I..

Несложную схемку думалось найти бы, которая тоже самое делает, и на выходе аналоговый сигнал под 1 канал АЦП. Представляю себе это как систему из 3-х индуктивностей, две задающих и одна считывает результирующее поле, пока не представлю как.

[Yurkin2007]

сделать токосъемник и делитель напряжения

Ваша первая мысль была плодотворной, по-моему. Только никакой косинус фи искать не надо. Просто перемножаете с учётом знака полученные мгновенные значения для напряжения и тока, результат перемножения накапливаете за период. Потом полученный накопленный результат делите на число точек в периоде. Это и будет активная мощность ! Если взять частоту дискретизации, например, 256*50Гц, то процесс деления сведётся просто к сдвигу результата на 8, т.е. к отбрасыванию младшего байта результата накопления ...

[i-mir]

По теме очень много есть в сети и на этом сайте https://kazus.ru/articles/54.html

Но если вы хотите работать с комплексной величиной - то простого устройства не получится, особенно если 3ф.