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12/11/2011 #1


voltimetro ac trifasico con PIC16F877A
Hola amigos del foro necesito que me ayuden en esto
Basicamente estoy haciendo un voltimetro de AC trifasico estoy quiere decir que tengo que medir el voltaje fase-neutro y fase-fase la red que pretendo medir tiene las siguientes caracteristicas
Voltaje fase neutro 220V
Voltaje fase fase 380v
Frecuencia de 50 hz
Basicamente consiste en 2 rectificadores uno FASE NEUTRO y OTRO FASE FASE
Esta informacion ira al CONVERSOR ANALOGO DIGITAL del PIC16F877A


Como veran en el circuito para medir voltaje fase fase uso las otras 2 fases que no uso.
No hay ningun problema cuando mido fase neutro, el problema esta cuando mido fase fase puede ser debido a que no tiene la misma referencia de tierra a lo cual el A/D del PIC se vuelve “loco”, quisiera su ayuda para resolver este problema.
Ya intente haciendo un puente entre la referencia a tierra y salida negativa del otro rectificador y el voltaje FASE FASE cae a 220V. Todo esto lo he simulado nada he armado todavia.
P.D. por favor envienlo a mi correo



Gracias.
12/11/2011 #2
Moderador general

Avatar de Fogonazo

En tu esquema le estas aplicando al PIC 380Vca entre los pines 2 y 3, el divisor de tensión resistivo no te sirve.

La forma en que puedes medir la tensión entre fases es mediante 3 transformadores primario 380Vca y salida de baja tensión.
Igualmente para las tensiones fase-neutro, 3 transformadores primario 220Vca y secundario igual al caso anterior.
Al tener estos 6 secundarios los puedes unir a un punto común que sería GND de tu PIC, rectificas y filtras y con algún conmutador analógico mandas al conversor AD del pic la tensión que quieres medir en ese momento.
15/11/2011 #3


es cierto lo que dice el compañero tienes que usar transformadores reductores de hay le sacas una referencia y haces tu conversion sin ningun problema.
17/11/2011 #4


tienen razon en cierta parte pero el problema no esta en meterle muchos voltios al PIC, la medicion de fase a neutro ya me funciona a la perfeccion el problema esta en la medicion de FASE a FASE, yo pienso que en vez de usar transformadores para reducir la tension puedo hacerlo mediante un divisor de tension porque asi lo hice para medir FASE NEUTRO, quiero tratar de que el circuito no sea muy grande POR FAVOR AYUDAA

en resumen seria como lograr que a la salida del rectificador de FASE FASE tenga un voltaje de DC mayor que a la salida del rectificador de FASE NEUTRO usando el mismo divisor de tension y teniendo la misma referencia de tierra para que el PIC no se vuelva loco cuando hace la conversion
19/11/2011 #5


Amigo, segun tu esquema los filtros estan al aire no estan referidos al negativo del micro, el conversor trabaja respecto de su referencia negativa que es el 0 v de la alimentacion del micro, tienes que hacer divisores resistivos respecto del neutro , y el neutro debe estar referido a tierra, sigue mejor el consejo de fogonazo y librate de todo mal inclusive , es posible que ya no te sirva el micro con ese esquema creo que ya lo rostizaste,
saludos
19/11/2011 #6
Moderador general

Avatar de Fogonazo

FER5689 dijo: Ver Mensaje
........ yo pienso que en vez de usar transformadores para reducir la tension puedo hacerlo mediante un divisor de tension porque asi lo hice para medir FASE NEUTRO, quiero tratar de que el circuito no sea muy grande POR FAVOR AYUDAA...
Los transformadores NO solo reducen la tensión, sino que también "Aíslan", te permiten medir en forma flotante (Para el PIC).
19/11/2011 #7


era lo que sospechaba entonces si no existe otra opcion como seria el circuito con el transformador para medir, tengo 4 cables R,S,T q son las fases y N que es neutro, para voltaje fase neutro usare R y N, para voltaje fase fase sera S y T. y estan seguros que no tengo otra opcion osea quiero evitar usar transformadores.
19/11/2011 #8
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Ya te comente por aquí:

Fogonazo dijo: Ver Mensaje
.....La forma en que puedes medir la tensión entre fases es mediante 3 transformadores primario 380Vca y salida de baja tensión.
Igualmente para las tensiones fase-neutro, 3 transformadores primario 220Vca y secundario igual al caso anterior.
Al tener estos 6 secundarios los puedes unir a un punto común que sería GND de tu PIC, rectificas y filtras y con algún conmutador analógico mandas al conversor AD del pic la tensión que quieres medir en ese momento.
Eventualmente se podrían evitar los 3 transformadores de medición Linea-Neutro con 3 divisores resistivos y conectar GND del PIC a neutro, pero tendrás mucho ruido eléctrico.
20/11/2011 #9


los divisaores resistivos hazlos con tres bloques de tres reristencias cada uno de tal manera que el valor de la resistencia mas alta la puedas desdoblar en dos resistencias R1a, R1b y en la tercera caeria una tencion maxima inferior a 5 voltios pico a pico R1c; esto repetido tres veses,es decir R2a, R2b,R2c, y R3a,R3b,R3c, las resistencias mas bajas(R1c,R2c,R3C) tendrian un comun en el neutro y este a su vez iria a tierra del micro, en cada punto de lectura usa un diodo schottky de unbral bajo .2v y un condensador de 1uf a tierra y creo que podrias bajar el ruido, Bueno lo unico nuevo es poner el divisor con 3 y no dos resistencia ,pero sigue siendo igual a la sugerencia de Fogonazo. suerte

---------- Actualizado después de 14 minutos ----------

olvide decir, que en el catodo de los diodos deberas cargar con una cuarta resistencia a tierra de tal modo que pueda descargar la tencion almacenada en cada ciclo, esta resistencia estara en paralelo con el condensador filtro claro eso es algo ovio. saludos
21/11/2011 #10


Existe otra manera, en vez de rectificar las señales provenientes de los divisores acoplarlas capacitivamente a las entradas A/D del micro, en cada entrada se haria un divisor resistivo con dos resistencias bien machadas(con el mismo valor de resistencia) unos 20k cada una las , una de ellas a fuente( 5v o vrf. ) y la otra a Vss o Gnd. haciendo un divisor de V/2 , si este divisor se acopla capacitivamente a la señal alterna (ya atenuada por cierto) se puede tener ; con un conversor A/D rapido muchas muestras por unidad de tiempo y se podria obtener resultados mas presisos, inclusive con un dspic y rutinas fft se podrian obtener muchas cosas mas.
ademas, si deseas se puede hacer otra red resistiva que es una combinacion de red estrella y otra exterior en triangulo, de esta manera puedes diferenciar las tensiones de fase a neutro de las tensiones de linea a linea; si me es posible mañana subo el esquema con mas detalles para que lo puedas ver. saludos
23/11/2011 #11


muy interesante tu propuesta cesar OJALA PUEDAS subir el esquema me gusta tu idea, la verdad no entiendo mucho de diodo schottky. pero buscando info creo q entendere
03/01/2014 #12


Hola buenas yo hice un voltiemetro ac con el 877A utilizo un puente diodo luego un divisor resistivo y al ultimo filtra la señal. Segun los calculos la tension que tengo despues del puente es V = 2 Vmax / Pi, con esa tension hago divisor resistivo.
Tambien intente hacer un volimetro trifasico pero me fue mal. Hice una placa utilizando R-N, S-N y T-N. para no trabajar directamente con 380V. en la simulacion anda todo perfecto pero cuando lo probe hizo un corto circuito, revise las pistas y todo andaba bien. La verdad que todavia sigo viendo del porque el corto, si alguien me podria ayudar o tirar una idea por dond seguir le estaria muy agradecido. te todos adjunto lo que tengo hecho en proteus.
Gracias.
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03/01/2014 #13
Moderador general

Avatar de Fogonazo

joemix010 dijo: Ver Mensaje
Hola buenas yo hice un voltiemetro ac con el 877A utilizo un puente diodo luego un divisor resistivo y al ultimo filtra la señal. Segun los calculos la tension que tengo despues del puente es V = 2 Vmax / Pi, con esa tension hago divisor resistivo.
Tambien intente hacer un volimetro trifasico pero me fue mal. Hice una placa utilizando R-N, S-N y T-N. para no trabajar directamente con 380V. en la simulacion anda todo perfecto pero cuando lo probe hizo un corto circuito, revise las pistas y todo andaba bien. La verdad que todavia sigo viendo del porque el corto, si alguien me podria ayudar o tirar una idea por dond seguir le estaria muy agradecido. te todos adjunto lo que tengo hecho en proteus.
Gracias.
El corto se forma porque unes los negativos de los puentes rectificadores ! Que NO son Neutro ¡

Rectifica media onda, solo un diodo en serie con cada fase

Fase --> Diodo --> Capacitor de filtro --> Divisor resistivo --> Voltímetro.
04/01/2014 #14


Gracias ahora estoy por hacer eso.....

Fase --> Diodo --> Capacitor de filtro --> Divisor resistivo --> Voltímetro.
Fase --> Diodo --> Divisor resistivo --> Capacitor de filtro --> Voltímetro.

Pero yo lo ordenaría asi por el tiempo de descarga del capacitor.

Muchas gracias por la ayuda...
04/01/2014 #15
Moderador general

Avatar de Fogonazo

joemix010 dijo: Ver Mensaje
Gracias ahora estoy por hacer eso.....

Fase --> Diodo --> Capacitor de filtro --> Divisor resistivo --> Voltímetro.
Fase --> Diodo --> Divisor resistivo --> Capacitor de filtro --> Voltímetro.

Pero yo lo ordenaría asi por el tiempo de descarga del capacitor.

Muchas gracias por la ayuda...
Y ¿ Que diferencia existe si el divisor siempre está en paralelo con el capacitor ?
04/01/2014 #16


la diferencia son
(*)Costos: aca son muy elevedados ya que un capacitor electrolitico x 160 V aca cuesta $30 a y uno de 16V $2.
(*) otra el tiempo de descarga del capacitor. yo lo entiendo de la siguiente manera, no entro en formulas para no hacerlo confuso, a menor resistencia mayor corriente y menor es el tiempo de descarga (simple).
De todos modos adjunto una simulación para ver el tiempo de un capacitor.
Por favor si tenes algo para que me haga cambiar de opinion bienvenido sea.
Saludos
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04/01/2014 #17
Moderador general

Avatar de Fogonazo

El valor del capacitor depende del rizado que desee al final.
Si la carga que provoca el voltímetro es muy baja, en general muy muy baja el capacitor puede ser de bajo valor (Uno de poliester alcanza)
Si colocas un electrolítico estás agregando inercia a la medición tarda en cargarse y tarda en descargarse.
24/01/2014 #18


Hola después de tanto tiempo.
Fogonazo te comento al agregarle un capacitor de poliester como dijiste, estuvo bueno no tarda en cargar ni descarga, pero la señal que obtengo no es puramente continua es lo que visualizo en el osciloscopio me vario mucho, para darte una referencia estamos en la cumbre de la primer onda positiva, luego reduce lineal mente hasta mas o menos 3/4 de la próxima onda (En un sistema de media onda a 50 hz). Bueno luego de probar un varios capacitores con varios divisores resistivos para ver si varia algo, pero no mucho.
Llegue a la conclusión de hacer la medición por paso por cero del sistema de media onda, como la red es de 50 Hz. tiene un periodo de 20 ms y es simétrica. Entonces utilizo la interrupción ext. para sincronizar el timer0 y que el puerto AD mida justo cunado se encuentra en el pico de la señal. Y sabes que FUNCIONO!! bueno primero me rompi la cabeza (no literalmente) porque no podía sincronizar el timer0 pero al final pude hacerlo.
Primero hize un divisor resistivo de 367 VAC a 5 VAC. porque 367?? para poder medir hasta 260VAC, ya que para saber la tension pico a pico es 260*raiz de 2.

Bueno el sistema quedaria asi.

Fase --> Diodo --> Divisor resistivo --> Detectar cruce por cero --> Voltímetro.

Ya subiré el proyecto ahora el desafió esta en armar uno para una red trifasica R-S-T-N.

Te agradezco tu ayuda y tu tiempo Fogonazo y a todos los que publicaron.
Ya estare de vuelta.
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