Powermeter

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Powermeter Release status: experimental [box doku]
Description
Author(s)	Pl4nkton siro
Last Version	0.1
Platform	AVR (ATXmega192a3)
License	Source: GPL
Download	c Code, trac

Echtzeit Leistungsmessung der Labor Stromversorgung und an 32A Außenleitung der Stromtankstelle.

Status

Strom und Spannung gemessen (1:1000/30Ohm und Spannungsteiler 450m/xx)

• PA0 nullpunkt diff eingang
• PA1 spannung
• Pa2 strom
• 115200 baud ser PD3 ausgabe
• VREF generated by external ref.

Planung

Mathe:

• http://de.wikipedia.org/wiki/Wirkleistung#Drehstromnetz
• http://de.wikipedia.org/wiki/Blindleistung#Drehstromnetz
• http://www.zabex.de/frames/wirkleistung.html
• http://openenergymonitor.org/emon/node/59

Bauteile:

• 3 Stromwandler für 50A (L1, L2, L3)
• ATxmega192A3 - 2 * 2M samples + dma
• 3x MPR 50 (Metall Precision Resistor)
• Gehäuse HUT 6-C /HUT 4-C
• CAN
  • MCP2515 3,3V ist auch ok
  • TI ISO1050
• SIM1-0503 SIL4 (5V DC/ 3,3V DC galvanische trennung)
• ZR431L (ADJUSTABLE PRECISION SHUNT REGULATOR) SOT23 1.24V
• Display

Layout

• Sicherungen für 250v (U ~ 240V)
• AVCC über ein L-C Netzwerk mit VCC verbunden
• 10uH und 100nF L-MICC 10µ
• Messbereich: 35A max
  • Um = SQRT(2)*35A/1000* 33 Ohm = +-1.63 V
• Messbereich: 250 V Max (Außenleiter-Nullleiter)
  • U = SQRT(2)*250V=354V
  • Spannungsteiler 215:1
  • mit R1=470k und R2=2k2 Spannungsteiler von 214.63:1
  • Um=SQRT(2)*250V*2200/472200=+-1,647V
• Spannungsreferenz Vref = 3.3V/2 = 1.65V
  • Vout=(1+R1/R2)*1.24V
  • R1/R2 = 1.65V/1.24V -1 = 0,330645161
  • mit R1 = 330 und R2 = 1000
  • Vout=(0,33+1)*1.24V=1,6492V
• TODO: Spannungsoffset

Verwandtes Projekt von dem man lernen kann:

• http://www.zabex.de/frames/wirkleistung.html

Brauchbarer Schaltplan zur Strommessung über Shunt: (Seite 5)

• http://www.elv-downloads.de/service/manuals/EM1000HSM/66387_EM1000HSM_km.pdf

Energiebedarf

3,3V

• Xmega max 18mA
• mcp 2515 5mA
• iso 1050 2mA

5V

• iso 1050 73 mA

ATXMega 192A3

PDI

• 56 - PDI_DATA
• 57 - RESET / PDI_CLK

PA / ADC1 - Strom

• PA0 - Nullpunkt
• PA1 - L1 Stromwandler
• PA2 - L2 Stromwandler
• PA3 - L3 Stromwandler

PB / ADC2 - Spannung

• PB0 - Nullpunkt
• PB1 - L1 Spannungsteiler
• PB2 - L2 Spannungsteiler
• PB3 - L3 Spannungsteiler

JTAG ?

• kein jtag ? benötigt 4 pins
• PB4 - TMS
• PB5 - TDI
• PB6 - TCK
• PB7 - TDO

CAN - MCP2515

• PD4 - cs
• PD5 - mosi
• PD6 - miso
• PD7 - sck
• - INT
• - CLK

Hilfreicher Link: [XMEGA-C-Tutorial]

Xmega zeug:

• http://www.avrfreaks.net/index.php?name=PNphpBB2&file=viewtopic&p=650685&sid=71172b31999915f30ac06da374c7a479#650685
• http://www.fourwalledcubicle.com/LUFA.php
• http://fourwalledcubicle.com/blog/archives/486
• http://de.farnell.com/atmel/at90usb162-16au/avr-usb-mcu-16k-flash-smd-tqfp32/dp/1455073
• http://www.elektronik-projekt.de/thread.php?threadid=6215