pic ile ac gerilim nasıl ölçülür

[hhuurrkkaann]

arkadaslar biraz uzun ama lütfen okuyun ve yardımcı olun...

sinus dalgaları senkron bir motorun statorları (s1-s2-s3) arasında indüklenen ve rotor pozisyonuna (açısına) göre değişim gösteren voltaj değişimlerini göstermektedir. örneğin motor 0 derecede iken, s2-s3 arasında 77V, s3-s1 arasında 0V, s1-s2 arasında -82V civarı gerilim indüklenmiş.

amacım, s (s1-s3, s2-s3, s1-s2) uçları arasından alacağım gerilim değerine bakarak(üstteki resimde verilmiş), rotorun o anda kaç derece olduğunu bana gösteren yazılım ve donanımı yapmak. yazılım kısmını hallettim ancak, sorun şu: ben multimetrenin s uçlarından okuduğu değerleri pic'e gönderiyorum ve multimetreden gelen gerilim bilgisinin arc sinus'unu alarak o andaki açıyı bulabiliyorum. ancak biliyorsunuzki multimetre bana eksi gerilimleri veremiyor. yani ben multimetreden rotor örneğin 90 dereceden s2-s3 gerilimini ölçtüğümde, multimetreden 45V değerini okuyorum. Halbuki rotorun açısını anlayabilmem için -45V olarak okumam gerekli. bunu okuyabilsem bu gerilimin arc sinusunu alır, açıyı da bulurum ama gerilimleri eksi ve artık olarak ölçebilmem lazım. mesela rotor 90 dereceyken s2-s3'te -45V indüklenmiş.s2-s3 uçlarında sin(x+240) gerilimi indükleniyor. ben bunu okuyabilsem, derimki: -45=sin(x+240) burdan x=90 derece bulurum ama ben gidip -45'i, artı 45 okuyunca olmuyor elbette. napabilirim ? :S

 

[tossun2008]

Eğer - değerleri pic ile okuyamıyorsanız gelen gerilimi 45 volt kadar ofset vererek gerçekte -45 voltu bir opamp ile 0 volt olacak şekilde kaydırabilirsiniz. Nasılsa -45 ile 45 voltluk gerilim farkının 90 volt olduğu düşünürsek. 45volt ölçtüğünüzde devrenin mutlak sıfırı olmuş olur.

 

[katana]

Voltaj referans entegreleri mevcut. Microchip ürünlerinde de hatırladığım kadarı ile + ve - vref leri dışarıdan verebiliyorsunuz.
İlgili MCU nun teknik dökümanlarını ve ADC ile ilgili uygulama notlarını(Application Note) incelerseniz gerekli açıklamaları bulabilirsiniz.
Gerilim bölücü le yapacak olursanız sinyali bozmamak için düşük toleranslı(tercihen metal film) ve yüksek değerli dirençler kullanınız.

 

[hhuurrkkaann]

piclerde -vref dediği sadece düşük gerilim kısmındaki voltajın ne olacağıdır. yoksa siz -verf ucunu çıkışı -5V olan bir noktaya bağlasınızda, pic bunu 0 V olarak kabul eder. -vref demesinin amacıda örnek olarak 2-4 V arasında örnekleme almak istiyorsanız -vref'e 2V olan çıkışı, +vref'e de 4V olan çıkışı bağlayacaksınız demektir.

tossun dediğin mantıklı, 45V u kaydırıcak opamp devresi nasıl araştırayım. böyle yüksek gerilimi opampla kaydırmam mümkün mü bilmiyorum.

 

[AD_EM]

Yardımcı olabilmek için yanınızı okudum ama bu motoru ve çalışma şeklini tam anlamadım. Biraz bilgi verebilir misiniz?

 

[katana]

Sanırım hata bende. Daha açık yazmalıymışım...

Direkt negatif ölçebilirsiniz demedim. Eğer öyle olsa idi gerilim bölücüye gerek kalmaz idi.Direkt opampla yapabilirdiniz.
-Vref negatif tepe değeriniz için ve +Vref ise pozitif tepe değeriniz için uç noktalar. Kullanacağınız direnç veya opamp yapısına göre siz 0(GND) noktasını ADC ye vereceksiniz.

Direkt GND u kullanırsanız, 90 Volt gibi bir değerin orantısal hesaplanması sıkıntılı olur. - ve +Vrefleri kullanarak çok daha kolay ve ve stabıl ölçümler alabilirsiniz. VREF entegrelerini de bunun için önerdim.

 

[karaapak]

Rotor 90'' de s2-s3 multimetreden 45 V okunuyor ama -45 V olması gerekiyor demişsiniz, bu esnada ayrıca s3-s1, s1-s2 değerleride ölçülebiliyor bu değerler voltmetre ile s1-s2 45 V (yanlış -45 olması lazım) , s3-s1 90 V olarak okunuyor burada şu işlemi yaparsak [(s3-s1)+(s1-s2)]=s3-s2 (tersi s2-s3) voltmetre ile ölçülen değerleri yerine koyalım [(90)+(45)]=135 V (tersi 135 V ise s2-s3 değeridir) fakat biz s2-s3 ü kendi uçlarından 45V olarak ölçmüştük o zaman voltmetre - göstermesi gerekirken yanlış göstermiştir der ve eksi değerini alırız ama sağlama işlemindede aynı değer çıkarsa doğru ölçüm der ve ölçülen değeri alırız. Şimdi bu sağlama yöntemi ile programsal bir ekleme yapıp hesabı garantiye alabilirsiniz gibi görünüyor şunu kontrol etmek lazım biraz önce yaptığım gibi bir sağlama işlemi her zaman doğru yanlış ölçüm ayırt etmesini sağlayabiliyormu yani s2-s3 eksi değerde çıkması gerekirken artı ölçülüp aynı zamandada [(s3-s1)+(s1-s2)]=s3-s2 (tersi s2-s3) hesabıda aynı hatalı ölçüm değerini ortaya çıkarabiliyormu biraz düşünün bu yöntem hoşunuza giderse biraz daha detaylı bakarız.

 

[karaapak]

Biraz daha baktım, kafama takıldı yukarıda yazdıklarım bir işe yaramıyor, yanlışlarla doğruyu bulabilirmiyim diye düşündüm bir yol bulamadım. Aklıma şöyle brişey geldi sadece pozitif alternansları okusanız yani okuduğunuz değerler kesinlikle doğrudur anlamına gelir (0 volt olmaması gerektiğinde 0 volt okunması durumu hariç) sadece s3-s1=0 V ise 0 derecedir kısmı doğru olmaz ve ölçümler şöyle yapılırsa doğru oluyor herhalde; s2-s3 e göre işlem yapılır eğer sonuç 270-030 derece arası ise doğrudur alınır, s3-s1 e göre işlem yapılır eğer sonuç 30-150 derece arası ise doğrudur alınır, s1-s2 ye göre işlem yapılır eğer sonuç 150-270 derece arası ise doğrudur alınır. Herhalde sadece pozitif alternans ölçümü ve programda bu denetleme yapılırsa sonuç doğru oluyor.

 

[hhuurrkkaann]

karaapak ilgine tşkler ancak diyelim s3-s1'i baz aldık, ve gerilim değerini 90V okuduk, s3-s1 baz alınırsa 90V karşılığı 90 derecedir. ancak 90V okununca ve s3-s1 baz alınınca, 270 derecede olma ihtimalimiz de var. diyelim s1-s2 baz aldık 77V okuduk 60 derecede miyiz, 180 mi, 240 mı ? yani kesinlikle negatif veya pozitif alternanstamıyız bunu bilmeliyiz.

şu yöntemden gitmemiz gerek. scott-t diye bi trafo var. bakın >>> File:Scott-T.JPG - Wikipedia, the free encyclopedia

resimden de gördüğünüz gibi girişler bizim s'ler ile aynı. yanı 120 derece faz farklılar. çıkış ise 4 adet, 2 uçtan sinQ, diğer 2 uçtan ise cosQ çıkış alıyorsunuz. bu çıkışları bölerseniz ve arc'ını alırsanız arc sinQ/cosQ=arc tanQ = Q bulunur. Q=rotorun yaptığı açı. ancak bunu bile yapabilmek için gene - alternanslarda gerilimi analiz edebilmeniz lazım. yoksa her zaman sin/cos=pozitif değerlerde olacağından sonuc yanlıs oluyor. scott-t ile nasıl bunu yapacağımızı burda anlatmış (http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/50205505838923AN252.pdf), ben solid state olan 2. şemadan pek anlayamadım. lutfen inceler misiniz...

 

[karaapak]

karaapak ilgine tşkler ancak diyelim s3-s1'i baz aldık, ve gerilim değerini 90V okuduk, s3-s1 baz alınırsa 90V karşılığı 90 derecedir. ancak 90V okununca ve s3-s1 baz alınınca, 270 derecede olma ihtimalimiz de var. diyelim s1-s2 baz aldık 77V okuduk 60 derecede miyiz, 180 mi, 240 mı ? yani kesinlikle negatif veya pozitif alternanstamıyız bunu bilmeliyiz. Benim dediğim sadece s3-s1 i veya sadece birini baz almıyorsunuz üçüde ölçülüyor ama sadece pozitif alternansları; bu durumda s3-s1 90 V ise ve sadece pozitif alternansı ölçüyorsak 90 derecedir, s1-s2 77 V ise 180 derece, demek istediğim buydu. Ama burada şu problem var gibi örneğin sadece pozitif alternans ölçümüyle s1-s3 ün 85 V olduğu hem 60-90 hemde 90-180 derece arasında bir açı değeri var gibi gözüküyor.