construction de wattmètre

[invitec9b20d92]

salut , j'ai un projet sur la concéption d'une machine qui détècte la puissance élèctrique (wattmètre) donc la concéption des circuits qui calculent la relation (p=u*i*cos(phi)) le courant et la tension sont sinusoidaux donc il me faut une diode redresseuse, un comparateur et ensuite un compteur qui compte le déphasage , j'ai besoin d'aide ou biens des liens utiles sur ça SVP

[behemerre]

Salut,

Avec un µC c'est plus rapide, plus simple et plus clair, d'autant que je me souvient d'avoir lu sur une revue d'électronique le schèma de se que tu veux, mais utilisant un µC

Le seul problème est qu'il te faut posséder un programmateur, connaitre l'assembleur (pour changer le programme en fonction de tes besoins)

a+

[invite936c567e]

Bonjour

Il est possible de construire assez simplement un wattmètre, seulement à l'aide d'un multiplicateur à transistors et d'un filtre passe-bas. On reste dans le domaine de l'électronique, et on n'a pas besoin d'informatique.


Pour des tensions et des courants assez élevés (mesure sur le secteur 230V), on peut même réaliser directement le multiplicateur avec des optocoupleurs symétriques.

Voici le schéma de principe. En posant les équations du montage, tu pourras trouver facilement les valeurs des composants qui te conviennent en fonction des caractéristiques à réaliser.

[invite936c567e]

Pour obtenir de bons résultats, il est préférable d'utiliser un quadruple octocoupleur. Le fait que les quatre dispositifs soient sur la même puce permet d'avoir des caractéristiques électriques très proches, et de garantir une bonne symétrie dans le fonctionnement du multiplicateur.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jiherve]

bonsoir
Pascal voila de la belle électronique analogique!
JR

[Toufinet]

bonsoir
Pascal voila de la belle électronique analogique!
JR

C'est clair !!
Je n'ai rien contre les µC, mais je trouve ça tellement simple avec les µC, qu'un montage totalement analogique est selon moi bien plus intéressant !

[behemerre]

Salut,

C'est clair !!
Je n'ai rien contre les µC, mais je trouve ça tellement simple avec les µC, qu'un montage totalement analogique est selon moi bien plus intéressant !

Sauf qu'avec un µC, tu peux être plus ... fantaisiste !
Ajouter une fonction mémoire, affichage sur LCD, moyenne des cosommations sur une durée ...etc

Mais bon, c'est selon les préférences !

a+

[invite936c567e]

Salut,

Sauf qu'avec un µC, tu peux être plus ... fantaisiste !
Ajouter une fonction mémoire, affichage sur LCD, moyenne des cosommations sur une durée ...etc

Mais bon, c'est selon les préférences !

a+

Tu peux aussi sortir des chronogrammes sur écran couleur à la façon d'un oscilloscope, imprimer les résultats, les archiver, les transmettre sur un bus domotique ou sur Internet... Bref beaucoup de choses qui s'éloignent de la fonction principale qui nous intéresse: la mesure de puissance.

Ce qui est intéressant dans un µC, c'est que pour un budget maintenant relativement abordable, on y trouve un CAN et de quoi faire une multiplication et une intégration/sommation. Il faut lui adjoindre un afficheur ou tout autre organe de sortie. Sinon le reste est hors sujet, ou aurait plutôt sa place sur le forum "informatique".

Ceci dit, si tu as le schéma d'un circuit à µC et du code à proposer pour réaliser un wattmètre, n'hésite pas. Les solutions retenues pour la mesure de courant, le filtrage passe-bas et le multiplexage entre les deux canaux analogiques seraient intéressants à découvrir...

[invitef86a6203]

Salut
Quelques questions pour PA5CAL.

Les diodes nécessitent 20ma environ ...
La résistance sur 220V (efficace) consommera pas loin de 5W en permanence ?

220V est un tension efficace !
en fait 616V en crête à crête.
Qui risque d'endommager les LEDs si l'on taille mal R , quel valeur de R propose tu ?


Quel serait la référence d'un tel composant opto avec 2 leds en tête bêche ?

Peut on mettre un pont de diode puis un 4n25 standard ?

Quel est la valeur du shunt ?
0.1 ohm ?

Comment étalonner ?

[invitec9b20d92]

le probleme c'est que mon encadrant me laisse pas faire une méthode quelconque , il m'as coincé sur ces étapes : une diode redresseuse pour se debarasser de la partie négative et un comparateur pour numériser le signal , et un réseau séquenciel qui commande le compteur pour calculer le déphasage entre le courant et la tension , bein la je me suis coincé au graphe pour faire le réseau séquentiel , le déphasage peut etre négatif si le courant prend la valeur 1 avant la tension , et il peut etre nul si ils prennent la meme valeur en meme temps, et ile est positif si la tension prend la valeur 1 la premiere

[invite936c567e]

le probleme c'est que mon encadrant me laisse pas faire une méthode quelconque , il m'as coincé sur ces étapes : une diode redresseuse pour se debarasser de la partie négative et un comparateur pour numériser le signal , et un réseau séquenciel qui commande le compteur pour calculer le déphasage entre le courant et la tension , bein la je me suis coincé au graphe pour faire le réseau séquentiel , le déphasage peut etre négatif si le courant prend la valeur 1 avant la tension , et il peut etre nul si ils prennent la meme valeur en meme temps, et ile est positif si la tension prend la valeur 1 la premiere

Bon, lè il ne s'agit que de mesurer le temps entre deux impulsions. Ce n'est pas excessivement compliqué, mais il y a beaucoup de solutions possibles.

Ton encadrant t'a-t-il indiqué le genre de type de technologie à employer ?

Ton déphasage doit-il être présenté sous une forme analogique (une tension) ou numérique (mot binaire) ?

Dois-tu (ou peux-tu) employer un microcontrôleur, ou des circuits numériques standards ? De type CMOS, HCMOS, TTL, autres... ?

[invite936c567e]

Les diodes nécessitent 20ma environ ...
La résistance sur 220V (efficace) consommera pas loin de 5W en permanence ?

220V est un tension efficace !
en fait 616V en crête à crête.
Qui risque d'endommager les LEDs si l'on taille mal R , quel valeur de R propose tu ?

Pour ce type de montage, on doit rester dans la zone de fonctionnement purement exponentielle des optocoupleurs (ou "linéaire", selon le point de vue où l'on se place). Le courant dans les diodes émettrices est donc très inférieur à 20mA. On travaille généralement à moins de 1mA_eff (typiquement 0,3mA_eff, ce qui correspondrait à une résistance comprise entre 220k et 820k, et pouvant supporter 1/4W seulement.

Quel serait la référence d'un tel composant opto avec 2 leds en tête bêche ?

Pour les LED, il s'agit de deux photo-émetteurs indépendants montés tête bêche. On peut par exemple prendre un PS2501-4, qui contient quatre optocoupleurs indépendants sur la même puce.

Peut on mettre un pont de diode puis un 4n25 standard ?

Non. On ne doit pas redresser le courant ou la tension avant de multiplier.

Ce qu'on cherche à faire, c'est l'intégration du produit de U par I, mais en valeurs algébriques. Même si l'on peut se contenter de la valeur absolue de la puissance transmise, il se peut que U et I prennent par moment des signes opposés (déphasage ou présence de pics). La prise en compte de la seule valeur absolue de U et I fausserait le résultat.

Quel est la valeur du shunt ?
0.1 ohm ?

C'est généralement 10 à 100 fois moins (0,001 à 0,01). Mais dans l'absolu, ça dépend du courant à mesurer et des valeurs des composants utilisés dans le montage.

Comment étalonner ?

En présence de tension et en l'absence de courant, on commence par régler la symétrie du pont multiplicateur (à l'aide du potentiomètre qui figure sur le schéma).

Ensuite, un branche une charge résistive de puissance (un radiateur électrique par exemple), et on mesure précisément le courant et la tension résultante avec un ampèremètre et un voltmètre pour connaître la puissance consommée. On modifie ensuite le gain du montage jusqu'à obtenir la bonne valeur affichée. Pour ce faire, on peut ajuster la valeur de la résistance placée côté secteur qui alimente les émetteurs des optocoupleurs. On peut également le faire plus en aval, par exemple en ajustant un pont diviseur placé en sortie de montage, avant le voltmètre (ou l'organe destiné à récupérer la mesure).

[invite4efbdec3]

bsr est ce qu'il y a qlq'un peux m'expliquer le fonctionnement de chaque etage du schema de wattmeter qui se trouve dans cette magazine svpp

[invite40271050]

bsr est ce qu'il y a qlq'un peux m'expliquer le fonctionnement de chaque etage du schema de wattmeter qui se trouve dans cette magazine svpp

Bjr à toi et bienvenue sur FUTURA,
Lorsqu'àn à une question à poser on l'a pose en utilisant la case à cliquer "POSER votre QUESTION".
Ca évite de déterrer des discussions anciennes.

De plus il est bon de VERIFIER que le lien que l'on joint est VALIDE ("error" pour celui ci)
Bonne journée

[invite936c567e]

bsr est ce qu'il y a qlq'un peux m'expliquer le fonctionnement de chaque etage du schema de wattmeter qui se trouve dans cette magazine svpp

Même si ton lien est cassé, j'ai vu de quoi il s'agissait.

La partie du schéma impliquant IC1 mesure la tension (issue du secondaire du transfo d'alimentation), et celle impliquant IC2 mesure le courant (issu du transfo de courant L1).

Les deux parties fonctionnent de la même manière, à savoir :
- un filtrage du 50Hz
- une détection de phase (signal carré)
- une détection d'amplitude (signal analogique quasi-continu)

Les signaux issus de ce traitement analogique sont envoyés au microcontrôleur IC4 pour un traitement numérique complexe et un affichage du résultat.

Comme l'essentiel du montage repose sur les circuits internes (CAN, timers) et le programme du microcontrôleur, le schéma n'a qu'un intérêt très limité.