Измерение пульсирующего тока микроконтроллером

SergeBS: Т.е термины кое-кто зазубрил, только вот применяет их не по назначению.
Каюсь не зубрил

У меня сейчас не так много времени…
Я вам расскажу в чём загвоздка с этим «долбанным» среднеквадратичным током, но пока нарисуйте в МС графики синусоидального тока напряжения и мощности которую отдаёт источник синусоидального ЭДС, фаза между током и напряжением равна нулю т.е. нагрузка резистор. И к стати… ради прикола можете потом посмотреть как изменится ток в источнике ЭДС если напряжение выпрямить на конденсатор плюс резистор…

Pitty: Чтобы не было взаимонепонимания, поясню, что я понимаю под действующим током: это такая величина постоянного тока, которая вызывает аналогичное выделение тепловой энергии на активной нагрузке от измеряемого переменного во времени току.

Так то оно так, но только до тех пор… покуда напряжение синфазно и прямопропорционально току. Т.е. форма напряжении и форма тока одинаковы… Как только напряжение будет постоянным а ток переменным, то нельзя пользоваться действующим током в расчётах, я привел формулы, на основании расчёта мощности источника я вам показал что для правильного расчёта мощности нужно применять средний ток, а не действующий, это и есть доказательство того что нужно измерять средний ток в дросселе который равен току нагрузки а действующий ток дросселя не равен току нагрузки, если формулы не понятны… то говорите, я вам на картинках покажу почему это так… Я специально убрал угол (сдвиг фаз) между током и напряжением, дабы не замыливать глаза…. Показать саму суть этих действующих напряжения и тока

Синусоидальный ток и теорема Фурье очень вжились в нашей крови и образовательной системе, по этому многие уже просто не понимают сути понятий токов и напряжений… Математика и физика это всё таки разные науки, математикам легче работать при мат анализе с гармоническими непрерывными функциями (гармоники), а вот идеальному конденсатору «мрачно начхать», какая форма тока проходит через его обкладки, он его накопит и отдаст как надо и когда надо и о гармониках он знать не знает…
Я немного занят, и по свободе расскажу как банально простым методом можно калибровать амперметр…

SergeBS: При работе DC-DC преобразователей с индуктивными накопителями энергии источник энергии НИКОГДА НЕ РАБОТАЕТ В РЕЖИМЕ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ. У них поэтому и кпд выше, чем у емкостных схем.
Точно. Мне тоже показалось, судя по схеме, что СБ не будет работать в режиме КЗ. Более того, желательно ещё на входе (на выходе СБ) поставить конденсатор приличной ёмкости, чтобы в то время, пока ключ не включен, накапливать энергию на конденсаторе.Таким образом можно добиться почти постоянного тока потребления от СБ.

Хотел бы предложить немного снизить обороты и относиться к ошибкам или незнанию друг-друга более снисходительно. Все мы чего-то не знаем, и это очень хорошо, что сейчас есть форумы, где можно подчерпнуть умную информацию. Ещё раз хочу попросить - если ссылаетесь на что-то, желательно давать источник, так пользы от наших высказываний будет намного больше.

Pitty: Похоже мы с Вами говорим одно и тоже.
Коротко: подаваемый на вход сигнал может быть ограничен по частоте - это ВХОДНОЙ сигнал. Его рекомендуют резать до 38 кГц "закладываясь" на максимальную частоту сэмплирования, при которой еще достигается продекларированное разрешение в 10 разрядов - 76.9 кГц.
У внутренних цепей ограничения в 38 кГц НЕТ! И быть не может - при такой полосе не получить эти 10 разрядов. По даташиту устройство выборки-хранения отрабатывает за 1.5 такта - 1.5 мкС. Для 10 разрядов нужно за эти 1.5 мкС зарядить конденсатор до уровня сигнала с точностью 0.1 %, не хуже. И ЯВНО пишут - режьте выше требуемого, иначе выборка "поймает" перепад сигнала, не лежащий в полосе Найквиста и не являющийся поэтому достоверным измерением. Если я правильно помню цифры, то при падении в 2-3 раза показаний у сигнала в 200 кГц полоса - не ниже 150-100 кГц (по уровню 0.7). Даже расуждая "в лоб", закрыв глаза на выборки и т.п. Типа подаем сигнал увеличивающейся частоты и когда намерянное упало до 0.7 - считаем что это и есть полоса.

А проблему топикстартера Link уже решил. Простенько и со вкусом. Обещает еще и "ликбез" устроить. Посмотрим, что у него называется "просто"

Pitty: заполнение ШИМ планируется изменять в зависимости от измеренной мощности. Параметров, конечно, нет. В) Я думаю даже хороший инженер-автоматчик врядли сможет выдать все параметры управляющего контура до окончания проектирования. Особливо в цифровых устройствах. Уж больно там математика не простая.
Планировать можно что угодно. А тут уже нечего планировать. При частоте ШИМ 38 кГц на этих 38 кГц передаточная функция должна иметь К меньше 1, иначе - нарушение устойчивости. И соответственно если делать оцифровку даже с такой частотой - надо будет потом усреднять по нескольким показаниям - цифровой фильтр.
А реально я не верю, что у СБ время отклика меньше 20 мкС. Навскидку. Да и ничего не мешает это время увеличить примитивными фильтрами на ее выходе. Что будет только правильно. Иначе будут попытки отработать всякие помехи типа "зайчика" от проехавшей машины, пролетевшего самолета, тень от листика летящего по ветру и т.п.
Именно потому я и писал:
SergeBS: на что наводим-то? Устойчивость как обеспечиваем?
ВНАЧАЛЕ: решить, что отслеживаем, а что нет. И это даст все остальное.
На автоматы снайперские прицелы не ставят. И как-то публика понимает почему. А вот мерять "супербыстро и суперточно" все как наскипидаренные рвутся, не понимая, что им это на самом деле не нужно. Потому что не понимают, что им нужно мерять.

Pitty: Ещё раз хочу попросить - если ссылаетесь на что-то, желательно давать источник, так пользы от наших высказываний будет намного больше.
Блин. Ну есть такая вещь - теория автоматического управления. На нее что ли ссылаться? Диаграммы Боде рисовать? А зачем? Если просто здравого смысла хватает и чуть-чуть знаний об устойчивости? На уровне "условия возбуждения генератора". А на конкретные техпараметры я стараюсь ссылки давать.

Опять повредничаю
Link: в индуктивности ШИМ преобразователя ток нарастает от нуля до х,ххА по экспоненте
А если подумать? Может, все-таки линейно?

Link: Так то оно так, но только до тех пор… покуда напряжение синфазно и прямопропорционально току.
Сожалею о Вашей (может уже на ты можно?) сильной занятости.
Мне кажется, или я, или Вы не понимаем сути понятия действующее значение. Это понятие специально ввели в обиход, чтобы можно было оценивать действие тока произвольной формы (не только синусоидального, как раз для синусоидального всё намного проще - взял да и поделил амплитуду на корень из двух). От формы тока, его фазового сдвига эта величина не будет меняться и её суть в том, что допустим ток силой 1А среднеквадратичного (пусть он будет хоть трижды треугольник с выкрутасами) будет оказывать в нагрузке такое же тепловое воздействие, как и постоянный ток 1А....

О, кажется до меня дошло, на что Вы намекаете. В)))

Да, я углубился в измерение тока, а ведь автору надо было измерять не ток, а мощность. Да, для мощности действительно ток без привязки к напряжению не имеет никакого значения. Если ток и напряжение будут действовать в противофазе, то никакой полезной (активной) мощности не будет. Поэтому я и говорил, что для измерения мощности нужно ток и напряжение измерять в один момент времени, а потом брать сумму их произведений, т.е. интеграл.
Если мы берём, считаем действующее значение тока, действующее значение напряжения и потом их перемножаем - то мы получаем полную мощность.
Для синусоидальных сигналов активная мощность будет в косинус угла между током и напряжением раз меньше. Для несинусоидальных токов тоже есть величина, называемая P-фактор, или коэффициент мощности.
Посмотрел учебники - самый простой способ измерения мощности (не считая калориметрического) - оцифровывать одновременно ток и напряжение, перемножать и интегрировать (можно, кстати, квадраторы использовать, но у них погрешность большая). А вот про усреднение токов и напряжений и последующем их перемножении нигде что-то речь не идёт.

Еще повредничаю:
Pitty: Посмотрел учебники - самый простой способ измерения мощности (не считая калориметрического) - оцифровывать одновременно ток и напряжение, перемножать и интегрировать
А может суммировать а потом делить на время?

Pitty: А вот про усреднение токов и напряжений и последующем их перемножении нигде что-то речь не идёт.
Для переменного тока - бессмысленно. Для квазипостоянного - банально.

Pitty: судя по схеме, что СБ не будет работать в режиме КЗ
да, конечно, это я махнул (написал) не глядя - просто имел в виду очень малое полное сопротивление нагрузки

Pitty: про усреднение токов и напряжений и последующем их перемножении нигде что-то речь не идёт
если соотносить к периоду наблюдения за СБ то получится что перемножаются мгновенные токи и напряжения померянные одновременно