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.


Todo

  • Vref neu überdenken
  • virtuelle masse / N auf halb vref legen
  • led


Planung

Mathe:

Bauteile:

  • 3 Stromwandler für 50A (L1, L2, L3) [1]
  • ATXMEGA 192A3-AU - 2 * 2M samples + dma
  • 3x MPR 22 + MPR 11 = 33 Ohm (Metall Precision Resistor)
  • Gehäuse HUT 4-C
  • CAN
    • MCP2515
    • TI ISO1050
  • SIM1-0505 SIL4 (5V DC/ 3,3V DC galvanische Trennung) ist ungeregelt also Linearregler nachschalten
  • ZR431L (ADJUSTABLE PRECISION SHUNT REGULATOR) SOT23 1.24V
  • überspannungsschutz

ADC:

  • differential ADC signed mode, negativer Pin auf Vref (1,65V)
  • alle Spannungen am ADC Eingang müssen zwischen GND - Vcc (0 - 3,3V) liegen !

v2

  • ADE7858
  • Rogowski spulen zur Strommessung
  • Display
    • EA DOGL128S-6 könnte passen [2]
    • oled 128*64 3.3V core / 12V led [3]
    • [4] color oled

Layout

  • Zeit für kwh (uhrenquartz ist integriert)
  • 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 = 33k und R2 = 100k
    • Vout=(0,33+1)*1.24V=1,6492V
  • TODO: Spannungsoffset

Verwandtes Projekt von dem man lernen kann:

Brauchbarer Schaltplan zur Strommessung über Shunt: (Seite 5)


Energiebedarf

3,3V muss > 1W sein

  • Xmega max 18mA + 6 mA ADCs + x
  • mcp 2515 5mA
  • iso 1050 2mA

5V

  • iso 1050 73 mA


Spannungen
Nicht isoliert vom Bus

  • 12-24V Canbus power
  • 5V vom DC/DC aus 12-24V

Isoliert vom Bus

  • 3,3V 1W vom DC/DC aus 5V
  • 12V OLED ?

ATXMega 192A3

PDI
  • 56 - PDI_DATA
  • 57 - RESET / PDI_CLK


PA / ADC1 - Strom

  • PA0 - Nullpunkt 3,3/2
  • PA1 - L1 Stromwandler
  • PA2 - L2 Stromwandler
  • PA3 - L3 Stromwandler


PB / ADC2 - Spannung

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

CAN - MCP2515

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

Hilfreicher Link:

Xmega zeug:

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