Como converter TRUE RMS em DC com circuitos analógicos?

[mroberto98]

Eu fiz na pratica e deu exatamente como no proteus!! no multimetro deu 119Vac, e com o o filtro deu uns 109V!!! não tenho como gerar onda quadrada... mas o proteus não ta errado não hehehed     é um resultado de que o filtro não tira simplesmente uma media da onda, mas tira uma media eficaz das areas!! 

Alias, é desse jeito que o nobreak do Albert tira a RMS para controle do pwm da retangular.

[aphawk]

Bom... até onde eu saiba, 109 é bem diferente de 119 .... e se usar uma onda composta tipo 100 hertz + uma componente de 2 Khz , ambas com o mesmo valor RMS, somar as duas, e aplicar no seu circuito, a diferença de valores vai ser ainda pior.

 

Se o objetivo é medir mesmo True Rms, tem de usar um circuito apropriado para isso, que não dependa da forma de onda.

 

 

Albert,

 

Sim, vimos isso em uma experiência no laboratório da faculdade..... era um belo banco de capacitores, e também tinha um baita banco de indutores também..... o banco era enorme, era uma caixa grande de madeira onde dentro estavam trocentos capacitores redondos enormes.

 

Se a sua dúvida era se o troço funciona, sim, funciona !!!!!!!!

 

Paulo

[mroberto98]

Sim é diferente de 119, é pelo contrário, se desse 119V ai é que estaria errado, porque uma vez eu vi a forma de onda com minha placa de audio do pc e estava toda distorcida, cheia de buracos etc.. Ai explica porque deu um pouco menos do que o multimetro de 20 real mediu...

Mas ainda vou fazer mais testes pra ver ate onde posso ir com esse filtro...

[albert_emule]

Eu fiz na pratica e deu exatamente como no proteus!! no multimetro deu 119Vac, e com o o filtro deu uns 109V!!! não tenho como gerar onda quadrada... mas o proteus não ta errado não hehehed     é um resultado de que o filtro não tira simplesmente uma media da onda, mas tira uma media eficaz das areas!! 

Alias, é desse jeito que o nobreak do Albert tira a RMS para controle do pwm da retangular.

Foi como eu já te expliquei e acredito que você não tenha entendido.

O no-break usa sim um filtro capacitivo destes para realimentar o PWM e estabilizar. O filtro realmente tira a média eficaz da onda, mas não da a RMS verdadeira.

 

No caso do no-break, calcularam um filtro com capacitor que tira a média eficaz daquela única onda: Onda quadrada.

Se muda a forma de onda o filtro já começa a dar valores errados. Por isso é que dizemos que ele não dá a RMS verdadeira.

Teria que se calcular um filtro diferente para cada forma de onda. 

 

Um circuito que dê a RMS verdadeira não vai se importar com a forma de onda. Vai sempre dar o valor verdadeiro.

Eu também disse a você que os no-break também regulam a tensão de saída por degraus de tensão no trafo, quando em rede, usando a mesma realimentação para monitorar a tensão. Neste caso o microcontrolador sabe quando a forma de onda mudou, então muda-se a constante de cálculos.

Nos no-breaks analógicos, eram circuitos diferentes que faziam isso.

Sim é diferente de 119, é pelo contrário, se desse 119V ai é que estaria errado, porque uma vez eu vi a forma de onda com minha placa de audio do pc e estava toda distorcida, cheia de buracos etc.. Ai explica porque deu um pouco menos do que o multimetro de 20 real mediu...

Mas ainda vou fazer mais testes pra ver ate onde posso ir com esse filtro...

 

Primeiramente você tem que ter uma fonte segura de resultados.

Depois você compara os resultados dos seus experimentos.

 

Você precisa de um equipamento para servir de padrão, que seja capaz de lhe dar o valor da RMS verdadeira, que tenha  certificado de calibração válido, emitido por órgão credenciado pelo INMETRO. 

 

Nos meus testes eu usei um No-break que libera 115V ac RMS em onda retangular PWM, com amplitude de 170V e compararei com a senoide da rede. Ainda assim eu também precisaria de um multímetro TRUE RMS com certificado de calibração para comparar os resultados 

[mroberto98]

Ue mas pelo que eu saiba um filtro desse tipo é calculado apenas pela frequencia de corte.. Qualquer onda que entrar ele vai filtrar do mesmo jeito que filtra uma...

Eu tinha calculado uma retangular com duty cicle para dar os 115Vrms, o filtro eu nao calculei nada so ponhei uns valores la pra ter uma frequência de corte baixo, só isso e deu 114V...

O capacitor desse filtro se carrega com a area da onda, nãodepende da forma, ele sóse carrega com a area, se for uma quadrada, não tem area vazia, logo o capacitor vai se carregar com o pico que vai ser a rms, uma senoidal, tem 70% de area, o capacitor vai se carregar com essa area que é 70% e éa eficaz.. Isso explica porque ele nãodepende de forma da onda, no max depende so da frequencia...

Ate porque não tem muita logica um filtro lpf tirar uma media eficaz só de uma retangular e de outras não....

mas mesmo assim Vou fazer outros testes...

[aphawk]

Cansei de repetir :

 

Se fosse só isso, retificar e por um RC, porque que inventariam um monte de circuitos especiais, e até CI's especializados para isso ????

 

Repare a engenharia embutida naquele circuito discreto que postei, a descrição de funcionamento está lá. A finalidade é pegar as variações rápidas de sinal.

 

Quanto que investiram para fazer esses CI's ? Várias empresas diferentes ? Será que todas gostam de jogar dinheiro fora ?

 

 

Roberto, não concordo com o que voce disse acima sobre capturar a área, voce tem um resistor em série, formando um filtro passa-baixas, o circuito fica muito lento para poder se carregar com as variações rápidas de sinal. Portanto, existem perdas que não vão aparecer no seu medidor.

 

Paulo

[albert_emule]

Parece aquele história de motor magnético perpétuo.

Muitos dizem que funciona e defendem veementemente as teorias, apesar das mesmas quebrarem leis da física.

 

Na verdade ninguém nunca viu tal motor funcionando abastecendo uma residência. 

Os donos dos tais motores perpétuos pagam conta de energia assim como todos nós.   

Assim como também nenhum fabricante nunca fez um equipamento que mensurasse valores TRUE RMS usando apenas filtros capacitivos em seus multímetros.

[mroberto98]

A questão não é "Se fosse assim os fabricantes fariam assim" a questão aqui é do porque que não funciona!

Comigo é diferente, mate a cobra e mostre a cobra morta heheh :D

Por enquanto estou provando na pratica o funcionamento dele... Vou ver se consigo algum multimeteo true rms com um amigo pra eu comparar...

Paulo, o filtro é exatamente pra não deixar passar variações heheh, como num filtro de amplificador classe D que não deixa passar a alta frequencia, so transforma em uma media eficaz proporcional as larguras...

Da mesmo forma que uma senoide não sendo senoide e tendo distorçoes, buracos etc, diminuiria a area dela e ai diminuiria a carga do capacitor..

vocês não me explicaram ao certo sobre o nobreak que usa esse esse filtro pra tirar a rms da saida... Se o nobreak é onda retangula, quando estiver na rede, a senoide da rede que vai estar na saida... Nem tem logica ele pegar a rms da senoide ja que ele so gera onda retangular... Albert, pode postar um esquema desse nobreak analogico?

[aphawk]

Olha só este link, quantos CI's foram fabricados para esta função :

 

http://www.jameco.com/1/3/true-rms-to-dc-converter-ic

 

o próximo link descreve um adaptador para multímetros, e tem uma tabela comparativa com os erros dos medidores normais em função das formas de onda , muito instrutivo ! , mostra os percentuais de erros com medidores RMS e de média ( principio desse circuito do Roberto ) quando a forma de onda fica cada vez mais doida....

 

http://sound.westhost.com/project140.htm

 

 

Paulo

Vocês não me explicaram ao certo sobre o nobreak que usa esse esse filtro pra tirar a rms da saida... Se o nobreak é onda retangula, quando estiver na rede, a senoide da rede que vai estar na saida... Nem tem logica ele pegar a rms da senoide ja que ele so gera onda retangular... Albert, pode postar um esquema desse nobreak analogico?

 

Opa.... eu não tenho nada a ver com isso kkkkkk !!!! Só ví que tinha um bonde passando, aproveitei, subí no bonde, e estou zoando ao lado do motorista kkkkkkk !

 

Ve o link que eu passei por último, Roberto, e ve se consegue gerar um trem de pulso no Proteus com fator Crest alto, e vai ver o resultado ....

 

Paulo

[mroberto98]

Como assim? Quer que eu gere uma retangular com valor de pico muito alto mas com rms baixa?

[aphawk]

@mroberto98,

 

Gere um trem de pulsos, onde os pulsos tem amplitude máxima 10 vezes o valor da média deles.... e logo depois dos pulsos, fica um tempo sem sinal nenhum, entendeu ? Um trem de pulsos ! 

 

Com esse sinal, seu medidor vai errar "apenas" em 89% !

 

Paulo

[mroberto98]

Ta mas se ficar um tempo parado muito grande, a tensão vai variar na saida em tempo real.. Seria como se fosse medir uma alternada de 1hz na escala dc de um mumtimetro...

vou fazer melhor, vou por um pico de uns 20x a rms, um tempo longo sem sinal, e tuso isso em alta frenquencia naquele mesmo filtro que eu medi 100hz ontem!

[albert_emule]

vocês não me explicaram ao certo sobre o nobreak que usa esse esse filtro pra tirar a rms da saida... Se o nobreak é onda retangula, quando estiver na rede, a senoide da rede que vai estar na saida... Nem tem logica ele pegar a rms da senoide ja que ele so gera onda retangular... Albert, pode postar um esquema desse nobreak analogico?

 

 

Existem muitos na internet, dos SMS

Eles pegam uma amostra da entrada e outra da saída.

[mroberto98]

@mroberto98,

Gere um trem de pulsos, onde os pulsos tem amplitude máxima 10 vezes o valor da média deles.... e logo depois dos pulsos, fica um tempo sem sinal nenhum, entendeu ? Um trem de pulsos !

Com esse sinal, seu medidor vai errar "apenas" em 89% !

Paulo

Eu vi o site, aquelas comparações de erros não batem com os resultados do meu circuito! Ali onde ta forma de inda quadrada que tem que dar rms 1 e de pico 1, no filtro deu exatamente 1 também hehehe

daqui a pouco vou fazer o com pulsos que você disse.

[aphawk]

Joga fora o Proteus. Aquele site está correto. Suas "medições" virtuais estão te enganando.

Acredite pelo menos no que a Fluke mostra :

http://documents.rs-components.com/EITC/WW/TandM/Fluke%20-%20True%20RMS.pdf

Paulo

[mroberto98]

Um software otimo que custa ate 4 mil EUROS???????????? Heheheheh pelo menos a chance dele estiver errado num circuito estão simples, um resistor em serie com um capacitor, praticamente não existe num software desse porte hehehe

Acho que você não entendeu, o que eu fiz foi por uma onda quadrada, duty clicle igual a 50%, igual ao do teste la do site que diz simetrica "square wave" em inglês, que vai de -V a +V, retifiquei onda completa e meti no filtro, la no site diz que a rms e igual a fator 1 da de pico, e foi o que o proteus me deu, exemplo, se o pico era 100V, saiu 100V do filtro!!! E la no site diz que mediria 1,11...

Ai, como e que o proteus pode errar para um valor certo? Poderia errar no valor certo e ainda nos 1,11. Mas errar exatamente para o que e a verdadeira rms?? Kkkkkk

Perai que vou te mostrar os prints da simulaçao!

O Fluke também diz que em onda quadrada mediria 10% a mais que a rms... Igual o outro site...

[MOR_AL]

Bom.

Eu não queria postar, pois considero que as dicas do Paulo (aphawk) foram suficientes, mas a pedido do autor do tópico, acrescentarei algumas informações:

 

1 - O valor RMS de qualquer forma de onda cíclica é função da raiz da soma dos quadrados das componentes em frequência da onda. É o equivalente cc que fornece a mesma potência a uma carga resistiva. Daí o Paulo ter incluído uma opção de solução com o aumento da temperatura em um termistor. A medida tenta usar o aumento da energia aplicada ao termistor e obter uma tensão cc equivalente a esse aumento. Mas como todos sabemos, o termistor não possui resistência proporcional à temperatura. Sendo assim, a medida fornece valores aproximados e para uma pequena faixa de valores RMS.

 

2 - O circuito que usa um CI dedicado a esta tarefa parece ser o mais indicado, quando se deseja precisaão, pois a confecção do CI possui métodos que reduzem o erro ao mínimo.

 

3 - O circuito com amplificadores operacionais (AO) é uma opção anterior ao microcontroladores, se bem que uma solução utilizando-se microcontroladores não é trivial.

Com relação ao circuito apresentado, com AO. O AO (LM118) é de alta qualidade para a época. Ele possui excelentes características de tensão e corrente de offset e mais algumas coisas. Outra característica peculiar é o seu slew rate. Para o LM118 o slew rate mínimo vale cerca de 50V/uV.

O LM318 já não possui tão boas características, implicando em introdução de maiores erros. O slew rate é inferior, assim como as tensões e correntes de offset e de polarização (bias).

É claro que isso não impede de usá-lo (o LM318), mas como já informado pelo Paulo, tem as opções de AO mais modernos, com entrada a fet.

O TL084 possui melhor corrente de offset e de bias devido a sua entrada a fet, mas a tensão de offset é maior que no LM118. O mesmo é válido para o slew rate. O LM118 tem um slew rate típico de 70V/uV, enquanto que o TL084 possui um slew rate típico de 16V/uV. Isso significa que o aparelho com o TL084 terá um limite menor de frequência de operação.

 

4 - Para os valores dos componentes:

a) Procure usar transistores casados. A opção do CI com diversos transistores é a melhor. Em último caso procure usar transistores de sinais comprados em fitas. É de se esperar que estes transistores foram provenientes do mesmo disco semicondutor, daí que suas características PODEM ser mais idênticas.

Idem para os diodos. De sinais também.

 

5 - Minha opinião:

a) Caso eu tivesse que usar profissionalmente um aparelho desses, eu o compraria, mas com restrições. Já houve relatos de um técnico postar que comprou um aparelho e que fornecia medidas erradas. A marca do aparelho é importante.

Caso eu tivesse que usar um aparelho desses eu o compraria, mas com as mesmas restrições. Porém, talvez por facilidade de comprar, ou por economia, também poderia comprar o CI dedicado exclusivamente a esta função. Por mais que minha montagem fosse aprimorada, não poderia competir em qualidade com um equipamento comprado.

c) Caso quisesse melhorar meus conhecimentos com AO, aí então eu tentaria montar o circuito apresentado, mesmo que com as substituições apresentadas.

 

MOR_AL

[mroberto98]

@mroberto98,

 

Gere um trem de pulsos, onde os pulsos tem amplitude máxima 10 vezes o valor da média deles.... e logo depois dos pulsos, fica um tempo sem sinal nenhum, entendeu ? Um trem de pulsos ! 

 

Com esse sinal, seu medidor vai errar "apenas" em 89% !

 

Paulo

 

 

Paulo, fiz o que você pediu e olha os resultados: 

 

Coloquei 100Vp e 1% de duty cicle!!! 

 

Depois tem a forma da tensão no capacitor... Da pra entender que esse filtro é pra ter um corte em quase 0Hz, justamente pra ter so uma dc na saida, 

Na triangular o proteus não gera, mas o simulador do meu celular gera, e uma triangular perfeita deu exatamente 50% a tensão de pico! Exatamente como deve ser...

 

Ai eu diminui ainda mais a frequencia de corte do filtro (aumentei o valor do resistor), e olha no que deu:

 

A tensão fica mais bem filtrada sem o ripple é claro, e isso prova que ele não é calculado por frequencia, só deve filtrar uma dc! :D

[MatheusLPS]

Fugindo totalmente do assunto:

 

O proteus realmente não possui um dispositivo que gere uma forma de onda triangular. Mas é possível por meio do EasyHDL, fazer uma via programação.

 

Eu já estava pensando em postar algo do tipo.

 

Depois monto algo legal.

 

Falou

[mroberto98]

Pois é... Mas tem um gerador de função na parte que fica junto do osciloscopio.. Mas não gosto de simulações em tempo real... E alem disso não confio muito na onda que ele vai gerar.. Prefiro usar os geradores genericos..