RMS berekenen

Goeieavond mede elektronica freaks,

Ik zit sinds vanmiddag met een probleemtje, met mijn Atmega32 probeer ik rms voltage te meten. Maar na kalibratie met een multimeter en een scoop blijkt dat er probleem ontstaat.

Ik gebruik een functiegenerator, die zijn sinus weergeeft op een scoop. Het is een sinus van 50Hz met een piekvoltage van 3 volt. Deze sinus wordt vervolgens door een full-wave rectifier gehaald om zo de negatieve spanning eruit te filteren ( zonder dat een eventuele berekening van de fasehoek verpest wordt ( dus geen elco )).

Als ik de scoop op DC zet doet de atmega prachtig zijn berekening, maar de multimeter geeft echter een andere waarde aan. Na de scoop op AC te zetten, blijkt na een handmatige berekening dat idd de multimeter goed zit en de Atmega fout, omdat hij dus DC waarde inleest die lager ligt dan de werkelijke AC waarde.

De Atmega32 kijkt 128 naar de AD convertor en pakt daar de hoogste waarde uit, ik maak hierbij gebruik van de wait-flag van de adc om te wachten tot de conversatie klaar is.

Ligt mij probleem in de meting?/berekening?/ander probleem?

Ik hoop dat iemand dit probleem al is tegengekomen en mogelijk een oplossing voor mij weet.

Alvast bedankt, MvG

Tom Stravers

klein is fijn

Moderator

Op 12 juni 2006 23:23:08 schreef tomstravers:
De Atmega32 kijkt 128 naar de AD convertor en pakt daar de hoogste waarde uit

Let wel dat de RMS waarde van een wisselspanning niet hetzelfde is als de piekwaarde van een sinus!

Je zegt dat je met een signaal van 3V werkt, dat gaat door geen gelijkrichtbrug, dus daar raak je 2x 0,6 a 0,7V kwijt. Misschien komt daar het spanningsverschil vandaan?

Hoe bereken je de RMS waarde?
En waarom ga je eerst gelijkrichten, dat is een onnodige bewerking in het analoge domein, die kun je net zo goed uitvoeren in het digitale domein.

Technology is dominated by two types of people: those who understand what they do not manage and those who manage what they do not understand

ik richt het signaal gelijk, omdat naar mijn weten de atmega een negatieve spanning niet fijn vindt
de rms waarde bereken ik volgens de formule

Ueff=(Umax*0.5)*sqrt(2)
of
Ueff=Umax/sqrt(2)

Als de scoop op dc staat, klopt de bereking precies ( de mulimeter geeft natuurlijk nog steeds een andere waarde aan). Dit ga ik na door handmatig op de scoop te kijken en te vergelijken met mijn variable op mijn LCD. Dit klopt dus niet, de berekening wel maar de waarde wordt dus als DC ingelezen en niet AC. Hetzelfde zie ook visueel op de scoop. Als ik de scoop op AC zet, dan is de formule handmatig wel gelijk met de multimeter en klopt niet met het lcd.

Bedankt voor de snelle reacties alvast,

MvG Tom Stravers

Op 12 juni 2006 23:36:35 schreef tomstravers:
ik richt het signaal gelijk, omdat naar mijn weten de atmega een negatieve spanning niet fijn vindt

je kan de spanning gewoon superponeren om hem binnen het meetbereik van de ADC te houden.

de rms waarde bereken ik volgens de formule

Ueff=(Umax*0.5)*sqrt(2)
of
Ueff=Umax/sqrt(2)

Sinds wanneer is delen gelijk aan het vermenigvuldigen met 0,5 ???

Als de scoop op dc staat, klopt de bereking precies ( de mulimeter geeft natuurlijk nog steeds een andere waarde aan). Dit ga ik na door handmatig op de scoop te kijken en te vergelijken met mijn variable op mijn LCD. Dit klopt dus niet, de berekening wel maar de waarde wordt dus als DC ingelezen en niet AC. Hetzelfde zie ook visueel op de scoop. Als ik de scoop op AC zet, dan is de formule handmatig wel gelijk met de multimeter en klopt niet met het lcd.

Bedankt voor de snelle reacties alvast,

MvG Tom Stravers

Met dit laatste verhaal kan ik eigenlijk niks, je hebt heb over een scoop en een variable op je LCD en een multimeter, waar gebruik je die allemaal voor en wat lees je er vanaf?
De formule Urms = Upiek / sqrt 2, is enkel geldig voor sinus vormige signalen.

Technology is dominated by two types of people: those who understand what they do not manage and those who manage what they do not understand

U_eff = U_top / sqrt(2)

Dat je meetverschillende krijgt door de scoop op AC of DC coupling te zetten, kan komen door het ingangscircuit van de scoop zelf! Meet met de DMM maar eens rechtstreeks op de ingangen van de scoop op DC.

Wat de rest betreft, meet de DMM wel True-RMS, of is dit een gemiddelde meting die gecorrigeerd wordt naar een effectieve waarde?

Duco ergo sum.

Als je de echte RMS-waarde van een signaal wilt weten dan mag dat signaal NOOIT worden gelijkgericht.
Meer info zie: http://www.meettechniek.info/basis/uipe/definities.html#rms

Nog wat anders. Waarom wil je de RMS-waarde weten? Vaak is deze waarde niet eens gewenst. Wat is je doel?

Sinds wanneer is delen gelijk aan het vermenigvuldigen met 0,5 ???

Als je dat dan weer vermenigvuldigd met de noemer van de breuk, altijd al.

Met dit laatste verhaal kan ik eigenlijk niks, je hebt heb over een scoop en een variable op je LCD en een multimeter, waar gebruik je die allemaal voor en wat lees je er vanaf?
De formule Urms = Upiek / sqrt 2, is enkel geldig voor sinus vormige signalen.

Op mijn LCD zie ik wat de atmega meet.
Op de scoop zie ik hoe mijn signalen eruit zien.
(zie hier).
Op de multimeter zie ik wat ik uiteindelijk wil zien op mijn LCD (atmega).

Probleem dus dat het piekvoltage (wat ik op het lcd zie)overeenkomt met de DC waarde(piek) van de scoop en niet de AC waarde.

free_electron

Silicon Member

der zit een DC offset op je ingangssignaal. met andere woorden die sinus is NIET symmetrisch rond nul.

meet eens wat er uit de gleijkrichter komt ( met fullwave rectifier veronderstle ik dat je dat circuit met die 2 opamps en 2 diodes gemaakt hebt )

als er een offset op je signaal zit dan siet je gelijkgerichte signaal er zo uit


          _               _
  _      / \      _      / \
 / \    /   \    / \    /   \
/   \  /     \  /   \  /     \
     \/       \/     \/       \

met andere woordne de 'toppen zijn niet gelijk ... en ook de duur van de halve periodes niet ( die met de laagste top is de kortste.

houdt er rekening mee dat de meeste multimeters daar ook geen weg mee weten. alleen mulitmetrs met ene tru RMs circuit gebaseerd op WARMTE kunnen dat correct meten en die zijn dun gezaaid. alleen Linear technologies maakt dat componentn bij mijn weten. het ziet eruit als ene grote TO39 transistor met 4 poten en is wit van kleur. typenummer ontglipt mij. wat daar in zit is een gloeielement en een thermokoppel.
het zit onderandere in de HP33401 multimeter alsook in de keithley 2002 en 2020 en de fluke bench multimeters ( 5050 dacht ik )

Professioneel ElectronenTemmer - siliconvalleygarage.com - De voltooid verleden tijd van 'halfgeleider' is 'zand' ... US 8,032,693 / US 7,714,746 / US 7,355,303 / US 7,098,557 / US 6,762,632 / EP 1804159 - Real programmers write Hex into ROM

Op 13 juni 2006 04:35:04 schreef free_electron:
alleen mulitmetrs met ene tru RMs circuit gebaseerd op WARMTE kunnen dat correct meten...

Dat is niet helemaal waar. De RMS-waarde is ook prima te berekenen. Gewoon het onbewerkte signaal aan een microcontroller voeren het ding lekker laten rekenen. We hadden het daar al eens eerder over gehad.

free_electron

Silicon Member

Op 13 juni 2006 19:59:40 schreef Freddy:
[...]Dat is niet helemaal waar. De RMS-waarde is ook prima te berekenen. Gewoon het onbewerkte signaal aan een microcontroller voeren het ding lekker laten rekenen. We hadden het daar al eens eerder over gehad.

zo wordt het inderdaad veel gedaan maar dan wordt bandbreedte een probleem. je gaat verschrikkelijk snel moeten samplen en integreren.
true rms uitvlooien van een 10 MHz signaal gaat je een flink eprocessor kosten hoor... die thermische oplossing is dan veel simpeler.

Professioneel ElectronenTemmer - siliconvalleygarage.com - De voltooid verleden tijd van 'halfgeleider' is 'zand' ... US 8,032,693 / US 7,714,746 / US 7,355,303 / US 7,098,557 / US 6,762,632 / EP 1804159 - Real programmers write Hex into ROM

@free_electron: misschien heb je gelijk, maar als je de bandbreedte buiten beschouwing laat, en alleen kijkt naar de sampling, dan zou het niet zo heel vele uitmaken wat de samplefrequentie is, zolang het ding maar heel goed op korte pieken reageert, als ie toevallig dan een sample moet nemen.
De toevallige pieken en dalen zullen zichzelf dan wel uitmiddelen, lijkt me zo, en dan krijg je toch een redelijke indicatie.
alleen interferentie zou nog ene klein beetje een probleem kunnen zijn.

Free the whales!

bedankt allemaal voor jullie reacties,
vandaag is het gelukkig gelukt.Het probleem zat hem in mijn rectifier bestond idd uit diodes, waardoor de berekening de fout in ging. Ik gebruik nu een precision rectifier ( opamp ).

MvG Tom Stravers