Potrzebuję za pomocą atmegi mierzyć wartość napięcia skutecznego w naszej sieci elektrycznej czyli 230V AC. Pomiar napięcia stałego jest w internecie (m.in. na tym forum) dość dobrze opisany, ale z napięciem przemiennym(edit) jest już problem. Nie zależy mi na idealnym pomiarze, bardziej na wykrywaniu kilkunastowoltowych spadków tego napięcia podczas startu i zmiany obciążenia silników dużej mocy. Najbardziej by mnie zadowolił jakiś prosty czujnik typu ACS758 - tylko że ten wiadomo mierzy natężenie prądu, a nie napięcie. Aż dziw że mam problem ze znalezieniem czegoś takiego, zapewne nie ja pierwszy staję przed takim problemem.

Po pierwsze przemiennego, a nie zmiennego
Jednym z rozwiązań jest zastosowanie transformatora obniżającego napięcie np. do 3V, następnie zwykła dioda do prostowania napięcia. Później mierzysz napięcie i wartość maksymalną dzielisz przez pierwiastek z dwóch.

_________________
Http://anonimg3.comxa.com

Czyli wystarczy, że zastosuję sobie np. taki transformator: https://www.tme.eu/pl/details/bvui21001 ... i-21-0011/ oraz jakąkolwiek diodę prostowniczą wpiętą szeregowo na uzwojeniu wtórnym transformatora np.: https://www.tme.eu/pl/details/s1d-e3_61 ... md/vishay/

A teraz pytania
1. Katoda diody od strony trafo czy mikrokontrolera?
2. Zastosować jakieś kondensatory na sprostowanym napięciu?
3. Rozumiem że napięcie odniesienia w mikrokotrolerze powinienem wybrać VCC (5V). Zapewne konieczne jest aby mierzona faza oraz faza zasilania mikrokontrolera była taka sama.

O czymś zapomniałem? Czy z taką wiedzą mogę to bezpiecznie podłączyć do mikrokontrolera (i przejść do przeliczeń, przeskalowania, w programie)? Program nie będzie problemem, tylko żebym coś w elektronice nie zepsuł

co co co?

Jako źródła napięcia odniesienia - napięcia zasilania - lepiej nie używać, gdyż jest mniej stabilne niż wewnętrzne źródła, bądź jakaś zenerka, TL431 etc.
Po diodzie oczywiście kondensator, na którym będzie napięcie szczytowe, warto więc dodać około 0,5V spadku na diodzie i podzielić przez pierwiastek z dwóch i masz gotowe napięcie skuteczne

Nie wiem, czy rozwiązanie z transformatorem jest najlepsze, bo jego napięcie wtórne nie zależy tylko od pierwotnego, ale także obciążenia...

Schemat wyglądałby tak:


W uzwojenie pierwotne zawsze warto dodać bezpiecznik

Tak to wiem, jednak obciążenia nie będzie, bo będzie on służył tylko i wyłącznie do mierzenia napięcia, nie będą podłączane do niego żadne inne odbiorniki.

Dziękuję za schemat

Pytanie odnośnie schematu.
Impedancja wejściowa przetwornika ADC jest dość duża. Przez co lub kiedy rozładuje się kondensator przy nagłym spadku napięcia sieciowego (np. po włączeniu silnika)? Myślę, że lepszym rozwiązaniem będzie jednak to, co proponował kolega anonimg3, czyli sama dioda (bez kondensatora), ciągły pomiar napięcia i obliczenie wartości skutecznej z wartości szczytowej (maksymalnej dla danej połówki sinusoidy). Należy pamiętać, aby uwzględnić spadek napięcia na diodzie (tym bardziej istotne im niższe napięcie wtórne transformatora).

Poza tym moim zdaniem warto jednak obciążyć uzwojenie wtórne jakimś (chociaż niewielkim) prądem o stałej wartości przykładowo rzędu 5-10% prądu maksymalnego (myślę, że wystarczyłby zwykły rezystor). Impedancja wejścia ADC jest jednak dość wysoka, więc trudno przewidzieć, co będzie się działo na nieobciążonym uzwojeniu wtórnym, szczególnie w momencie załączania/rozłączania obciążeń indukcyjnych (np. silnika). Nie zaszkodziłby również jakiś transil dwukierunkowy (na odpowiednie napięcie, zależne od napięcia wtórnego transformatora) zabezpieczający przed przepięciami.

Osobiście wyeliminowałbym diodę dokonując pomiaru napięcia wtórnego za pomocą ADC w trybie różnicowym i na podstawie pomiarów obliczając wartość skuteczną napięcia. W celu obniżenia napięcia (jeśli napięcie wtórne transformatora będzie zbyt wysokie) można zastosować zwykły dzielnik rezystancyjny (który przy okazji może pełnić rolę obciążenia, o czym pisałem wcześniej).

No, ale możliwe, że jestem przewrażliwiony

Faktycznie nie pomyślałem o tym, wystarczy przecież dołożyć rezystor do kondensatora, pytanie tylko jaki czas reakcji na spadek napięcia jest dopuszczalny

Okej, zgodnie z uwagami postaram się czymś lekko obciążyć transformator.

100 ms było by akceptowalne (oczywiście już po znalezieniu szczytu sinusoidy).

Chciałbym podsumować rozważany problem i podziękować za pomoc. Zgodnie z podpowiedziami DarkMajster i andrews wykonałem układ. Zastosowałem schemat przedstawiony przez DarkMajster

Użyłem miniaturowego transformatora 230/9V, zastosowałem rezystorowy dzielnik napięcia, a także dla stabilizacji niewielki kondensator.

W programie z kilkunastu pomiarów wybieram wartość maksymalną.
Do moich celów układ spełnia swoje zadanie, ale nie wymagałem od niego super dokładności.