Способы подключения осциллографа для одновременного наблюдения напряжения и тока в сетевой нагрузке

Eddy71 · 03.04.2023, 23:14

Сегодня задумался о %сабж.
Предположим, хочется мен на стенде с помощью осциллографа наблюдать двумя лучами в реалтайме фазы тока и напряжения. Гальванически развязано от сети 220в.
Допустим, для развязки по напряжению я беру обычный трансформатор 220-›12в и наблюдаю красивую форму напряженя в сети.
Для наблюдения фазы тока напрашивается трансформатор тока на одном проводе нагрузки.
Вопрос: фаза тока на катушке отстаёт от фазы напряжения.
Подозреваю, что между фазами вторичных напряжений, которые я буду наблюдать на низкой стороне, возникнет ещё и дополнительный перекос из за нагруженности вторичной цепи ТТ и разного материала сердечников (феррит/железо).

Это так или я зря волнуюсь и надо просто заказать ТТ и не морочить себе голову лишними сущностями?

zoog · 03.04.2023, 23:56

Сообщение от Eddy71

что между фазами вторичных напряжений, которые я буду наблюдать на низкой стороне, возникнет ещё и дополнительный перекос из за нагруженности вторичной цепи ТТ и разного материала сердечников (феррит/железо).

Это если реактанс (индуктивностей рассеяния) будет сравним с сопротивлением нагрузки. Хотя если важны градусы - то отодвигать надо будет очень далеко, либо компенсировать дифференцирующей цепью.

mike-y-k · 04.04.2023, 00:47

Eddy71, вопрос в диапазонах и разрешении для наблюдаемого…
Для CT есть методики обработки сигнала на выходе - можно посмотреть в схемах и алгоритмах у измерителей потребляемой мощности
Более правильный подход - использование решений без дополнительного геморроя с учетом влияния его характеристик на измерение…
Датчик Холла или шунт с изолирующим усилителем для тока и делитель с изолирующим усилителем для напряжения. Для выбора - заглянуть на mouser "Isolation Amplifiers" и подобрать вариант. Двухканальный хорошо подойдет для измерения в одном корпусе и сигнала с шунта и сигнала с делителя…
Ну а выход сразу на осциллограф…
Где-то лежит корпус с платой сразу для трех фаз - на нескольких осциллографах очень удобно смотреть на происходящее…

Eddy71 · 04.04.2023, 09:50

Та как обычно, хочется сделать из материалов подручной доступности ..и желаетльно нахаляву.

Особой прецизионности мне не надо, просто гальваническая развязка от сети и видеть фазы тока напряжения синфазны или имеют перекос.
Просто подумал, что во всякие лохматые послевоенные годы уже были измерители вообще без разных Диджикеев и Моусеров, стало быть решения должны быть "из ничего". Вот и подумал о трансформаторах.
Хотя с ДХ идея нравится. Чего то я забыл про них. Надо будет попробовать.
Спасибо.

kreking · 04.04.2023, 11:10

Сообщение от Eddy71

...просто гальваническая развязка от сети и видеть фазы тока напряжения синфазны или имеют перекос...

Любой USB осциллограф, гальванический изолятор USB и программа просмотра эпюр.

Yuri222 · 04.04.2023, 11:15

Eddy71, трансформаторы тока (на феррите) вполне успешно применяются в ИП в качестве датчиков тока. Если бы так уж было неважно у них с перекосами фазы - то бабах при каждом включении был бы гарантирован.
С точки зрения физики - входная величина в этом трансформаторе (первичная обмотка) - ток. Он порождает в сердечнике магнитное поле. Это поле компенсирует ток вторичной обмотки (как-бы короткозамкнутой, в некотором приближении). Вполне себе синхронный с током в первичке. Этот ток создает напряжение на резисторе, "закорачивающем" вторичную обмотку.
Как-то так (возможно, в первом приближении, а для большей точности - знакомиться с теорией глубже

)

Kabron · 04.04.2023, 14:59

Я сделал осциллограф-приставку к клещам UT-210
описано где то в антикапле

mikaleus · 04.04.2023, 18:05

Предлагаю, чтобы датчик тока был активным трансформатором на феррите.
Феррит с μ=10000.
Пассивный трансформатор не работает нормально: фазовая погрешность 7° и зависит о величины тока.

Если взять готовый трансформатор тока низкочастотный, то при нормальной нагрузке, то фазовый сдвиг меньше 0.1°. И не морочить голову, так как ДХ и АТТ требует источников питания.

Santil@ · 04.04.2023, 18:55

Eddy71, для решения твоей задичи рекомендую посмотреть в Журнал Радио. 2020 год №11, стр., 28 - 31. Измерительный трансформатор тока «Спектр». Если не удасца скачать, то могу сюда загрузить информацию.

Если вопрос стоит в измерении силы тока частотой более 60 Гц, то предложеный вариант, не вариант. Если надо измерять силу тока на другой частоте при помощи осциллографа, то есть простые способы.

Eddy71 · 04.04.2023, 21:09

Спасибо, нашел, скачал, прочитал. Но там в статье только трансформатор тока присутствует. Я уже заказал его. Приедет, посовмещаю с обычным для канала напряжения. Если устроит результат, то дальше мудрить не буду. В конце концов это домашнее баловство, а не лаборатория..