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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > PPTEA

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PPTEA - WATTMETRO, WATTMETRO IN CC E AC TRUE RMS (?)
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Libero51

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Inviato il: 28/8/2010,22:25

CITAZIONE (NonSoloBolleDiAcqua @ 27/8/2010, 19:52)
Allego la versione 0.25, implementa la cancellazione del file inp.txt dopo l'istruzione SINCRO.
Bolle

Rileggendo gli ultimi interventi su questa discussione mi rendo conto di quanto siano praticamente incomprensibili. In effetti non è semplice coinvolgere il gruppo in una fase di sviluppo così particolare.
In buona sostanza Bolle sviluppa il sistema e , per ora, Libero lo usa durante i lavori per far emergere , idee, bachi e considerazioni.

L'inseguitore solare da 256 byte sembrava una cosa impossibile ma poi ora mi sembra semplice.
L'idea del wattmetro in c.a. , alza l'assicella ed il salto in alto diventa ,per ora quasi impossibile. . . quasi.
Siccome i processi di lettura non possono essere controllati alla velocità di una lettura al millisecondo è diventata una comunicazione al rallentatore tra due simulatori bachi reciproci compresi.
I file inp.txt e out.txt sono i postini e SINCRO è un comando fittizio per attivarli alla linea successiva.
Le operazioni di debugging sono una noia pazzesca ma hanno fatto nascere la necessità del vettore o matrice di word per registrare velocemente una trentina di valori in 30 millisecondi.
Penso che Bolle deve essere passato con un destroyer sul codice per ottenere una tale modifica .
in tempi peraltro rapidissimi . . . solo il padrone del sistema può tanto.

Una trentina di letture alternate simmetricamente tra tensione e corrente in poco più di un periodo che a 50 Hz dura 20 millisecondi.

Per mantenere il giusto interesse per i lavori in corso vi presento un disegnino che rappresenta il calcolo approssimato del valore medio di una grandezza sinusoidale ottenuta con poco più di una manciata di letture nell'emiperiodo.

Il disegno esprime visivamente il grado di precisione dell'integrazione otteuta misurando l'area dei trapezi e semplificando il tutto in una . . . formula. S.E.&O.

Saluti faccine/sick.gif

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/2/2/6/2/4/8/7/1282977588.jpg

 

Ferrobattuto

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Inviato il: 28/8/2010,22:35

CITAZIONE (Libero51 @ 28/8/2010, 23:25)
.....Per mantenere il giusto interesse......

Il "giusto interesse" da parte mia c'è sicuramente, anche se non intervengo mai a causa del mio totale digiuno sull'argomento. Come credo che sia per molti altri "osservatori silenziosi". faccine/biggrin.gif
Complimenti ad entrambi comunque.
Spero prima o poi di vedere qualche schema, magari di strumenti di misura utili al nostro scopo.
Saluti.
Ferro

 

max_linux2000

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Inviato il: 29/8/2010,06:59

Rinnovo i miei complimenti. Anche io non ho le competenze per aiutare, ma intuisco il valore della vostra ricerca e spero di poterne usurfruire in tempi spero non troppo lunghi.

ciao
MaX

 

Libero51

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Inviato il: 29/8/2010,08:36

CITAZIONE (NonSoloBolleDiAcqua @ 27/8/2010, 19:52)
Allego la versione 0.25, implementa la cancellazione del file inp.txt dopo l'istruzione SINCRO.
Bolle

In origine questo era un MP per Bolle ma poi rileggendolo mi sono detto che , a questo punto , sarebbe stato utile farlo leggere a tutti, per far comprendere almeno in parte il contesto.

Ciao . . .

Mi sono dato del fesso cento volte , questa mattina per non aver visto la soluzione una settimana fa . . .
Il calcolo del valore medio di tensione e corrente e l'angolo di sfasamento nei 256 token non sono proprio riuscito a farlo stare. . .
Ho staccato tutto e sono andato a far colazione .
Poi un'idea stupida mi ha quasi folgorato. Un paio di diodi ed un paio di condensatori non utilizzano token ma fanno tutto il lavoro di integrazione basta usare altri due convertitori per leggere il valore medio.
Quasi tutto il codice , a questo punto, viene dedicato al solo calcolo dello sfasametento , con una precisione che per poco non casco dalla sedia. . .
Quando con sfasamento 0 ho visto quella notazione esponenziale che indicava . . . una frazione piccola piccola ho capito che il traguardo era ormai a portata di mano.
Nei miei tentativi di stare nella cassa stretta ho capito che il modulo sarebbe stato comunque utile.
Penso che tu abbia scelto l'automatismo dell'utilizzo del tipo di variabile per semplificare la vita ai novizi. Se però devo inizializzare una virgola mobile . . . occupo token .
Preferirei Dim a as integer oppure Dim a as Double , Single o cosa diavolo è la "nostra" virgola mobile pur di risparmiare qualche token .

Questa sera vedo di mandarti qualche cosa di concreto.
La sistemazione di SINCRO è comunque per me molto utile.

Ciao.

P.S. . . . posso dire "nostra" ? faccine/sick.gif

allego il disegnino dell'elaborazione dello sfasamento

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/2/2/6/2/4/8/7/1283016197.jpg

Saluti faccine/sick.gif

 

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Inviato il: 11/9/2010,11:36

Non è stato proprio semplice ridurre un funzionamento accettabile del wattmetro nei 256 token a disposizione. In mezzo si è infilato un baco veramente difficile da acchiappare . . . ed ancora emerge casualmente. faccine/sick.gif
Una volta compresa l'anomalia che riguarda in buona sostanza la velocità di comunicazione tra PPTEA (simulatore del PIC) e Alim_Wattmetro (simulatore della rete di alimentazione) , ho deciso di procedere lentamente SLOW . . . (a proposito SLOWFOOD è nato a Bra dove abito.)
L'alimentatore visualizza la serie di dati elaborati in ogni ciclo e li visualizza graficamente.
La precisione , come per ogni strumento di misura decresce con il decrescere della potenza attiva misurata. Questo vuol dire che gli errori nell'intorno del valore zero sono accettabili nel contesto.
Per fare le prove lanciate PPTEA 2.9 e caricate il file Wattmetro.eab.
Compile, Debug , LogFile,Semaphore . . .
Non modificate il cursore della casella Speed e premete Run.
Il programma va in esecuzione e si arresta alla prima istruzione SINCRO in attesa del dato.
Nella stessa directory lanciate Alim_Wattmetro.exe.
I dati forniti vengono letti da PPTEA che procede all'elaborazione.
Il sistema è un pò lento , ma alla fine della linea 95 il sistema riparte per una nuova lettura.
Il dato della potenza misurata viene scritto sulle porte USB e OUT.
Potete inserire nel WATCH le variabili elaborate ed in particolare ANG che indica i gradi di sfasamento tra tensione e corrente.
Occorre ricordare che il baco nascosto riguarda i due simulatori e quindi non ci preoccupa più di tanto.
Il sistema potrà essere opportunamente valutato nella versione "reale" sulla scheda del PIC opportunamente dedicata.

Saluti faccine/sick.gif

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/2/2/6/2/4/8/7/1284201321.jpg

P.S. Cosa sono quelle spunte apparentemente disordinate sulla porta di OUT ?
aprite la calcolatrice scientifica del PC.
Scrivete : 2859 e poi premete BIN . . . capirete . . .



 

NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 11/9/2010,15:38

Capolavoro,capolavoro, capolavorooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo!
Sto cercando di capire il codice eabasic...capolavoro....capolavoro...capolavoro!!!
Impressionante.....incredibile...incredibileeeeeeeeeeeeeeeeee!
E tu saresti autodidatta?Ma va a cager!!!
Bolle
PS1:Unico dubbio...non capisco perchè consideri D(35) e d(34) non dovresti metterci il valore efficace?

140 D(35)=CADS3'________________VOLT
145 D(34)=CADS4/10'_______AMPERE
.....
180 W=COS(ANR)*D(35)*D(34)'____________WATT
PS2:Bellissima la trovata di uscire il valore in binario...questo pianeta ti sta stretto... faccine/biggrin.gif




Modificato da NonSoloBolleDiAcqua - 11/9/2010, 17:06


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Libero51

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Inviato il: 11/9/2010,17:36

CITAZIONE (NonSoloBolleDiAcqua @ 11/9/2010, 16:38)
. . . Ma va a cager!!!
Bolle
PS1:Unico dubbio...non capisco perchè consideri D(35) e d(34) non dovresti metterci il valore efficace?

140 D(35)=CADS3'________________VOLT
145 D(34)=CADS4/10'_______AMPERE
.....
180 W=COS(ANR)*D(35)*D(34)'____________WATT
PS2:Bellissima la trovata di uscire il valore in binario...questo pianeta ti sta stretto... faccine/biggrin.gif

Ti ho già spiegato che dalle mie parti si pronuncia . . . ma va a caghè . . . comunque sempre utile nei casi di stitichezza . . . eheheh faccine/sick.gif

L'osservazione è pertinente. . Mi ero dimenticato che nella mia iniziale fobia per gli spazi angusti . . . avevo cercato di risparmiare variabili riservandomi cinque . . . caselline del vettore non utilizzate dalla registrazione . . . a raffica. Alla fine ho scoperto che se ne poteva fare tranquillamente a meno.
Mi pare che i riferimenti al vettore (nome e indice) occupino più spazio del riferimento ad una variabile
L'ultima versione , peraltro più leggibile , dimensiona il vettore iniziale solo per le 30 . . . caselle (componenti del vettore) effettivamente necessarie e riduce al . . . . 90% lo spazio utilizzato.
Valore efficace o valore medio poco importa . . . il coefficiente di taratura allinea i valori.
Non è bello risolvere così la questione del calcolo del periodo ma occorrerebbe più spazio per una calibrazione automatica dell'angolo . (mi preoccupano le variazioni di temperatura).
Le prove pratiche sul PIC indicheranno se la soluzione è sufficiente.
Ecco l'ultima versione del codice :

10 DIM D(30) AS WORD ' dimensiona vettore dati con 30 word
15 ' __________ WATTMETRO DIGITALE 2.1________________
20 SETIO= &H000F
25 CADS=4
30 '_____________________________inizio ciclo lettura simmetrica veloce e registrazione dati
35 C= 1 ' contatore
40 SINCRO
45 D(C) =CADS1-512
50 C ++
55 SINCRO
60 D(C)=CADS2-512
65 C ++
70 IF C <= 30 THEN 40
75 '_____________________________fine ciclo lettura veloce
80 '_
85 '____________________________ inizia fase elaborazione TENSIONE
90 VALp= D(1)
95 C=3
100 GOSUB 215
105 SVI = VALc '___________________segno semionda tensione (il valore non conta)
110 H=G
115 '____________________________inizia fase elaborazione CORRENTE
120 VALp= D(2)'
125 C=4
130 GOSUB 215
135 SVI = SVI * VALc'_______________segno del prodotto delle semionde tensione e corrente(Il valore non conta: : concordi o discordi)
140 VA=CADS3*CADS4/10'__________VOLTAMPERE
145 ANG=(G-H)*13.92'______________ANGOLO DA NORMALIZZARE , 13.92 : PARAMETRO DI TARATURA
150 IF SVI >=0 THEN 160' ___________se SVI è positivo le semionde prese in considerazione hanno lo stesso segno altrimenti . . . no
155 ANG=ANG+180
160 IF ANG< 180 THEN 170
165 ANG=ANG - 360 '_______________ANGOLO IN GRADI
170 ANR=PI*ANG/180'______________ANGOLO IN RADIANTI
175 W=VA*COS(ANR)'______________WATT
180 USBOUT=W
185 OUT= INT(W*16)
190 GOTO 35
195 '_
200 '_
205 '_
210 '__________SUBROUTINE______inizia ciclo ricerca inversioni
215 VALc = D(C) ' valore corrente
220 IF VALp * VALc <=0 THEN 245
225 VALp=VALc ' aggiorna precedente
230 C+=2
235 GOTO 215
240 '___________________________trovata prima inversione
245 V = VALp-VALc
250 G= C-3+2 * FLOAT(VALp)/V ' primo tratto iniziale per calcolo sfasamento
255 RETURN

Durante la registrazione dei dati nel vettore sarebbe meglio non toccare mouse e tastiera. . .
Il baco è in agguato , nascosto chissà dove . . . però potete respirare . . . eheheh

Saluti faccine/sick.gif

 

NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 26/9/2010,11:15

Torniamo ad affrontare il wattmetro con il pptea. Ho raccolto tutti i messaggi che riguardano l'enorme lavoro di Libero per continuare in modo parallelo e concentrarci in modo mirato.
C'è una novità...ho provato il sw scritto da Libero e i risultati sono stati superiori alle aspettative...entrando nel dettaglio mi sono reso conto che ci sono alcune cose che vanno aggiunte al circuito...ma l'impalcatura tiene ed è anche solida.
Vediamo cosa ho combinato per verificare la geniale applicazione di Libero:
ho preso un trasformatore ....da 220 9V alternata...ho messo alla sua uscita un ponte di diodi e poi un trimmer per regolare l'uscita...tutto questo perchè il pic non legge le negative...poi ho caricato il wattmetro eabasic di libero...i valori inseriti ne vettore li ho spediti al PC mediante la porta USB...e con un certo stupore ho visto l'uscita : una sinusoide rettificata dai diodi....quanto prima aggiorno tutto.
Di fatto per far fungere l'algoritmo scritto da libero occorre, eliminare il trasformatore, mettere un paio di operazionali in configurazione di amplificatori/sommatori per mettere al centro (2.5 V) lo zero della sinusoide...si può anche fare un valmax-valmin/2+valmin per il centro...non volgio complicare le cose...ma il progetto è molto molto interessante.
Bolle
PS1:Occorre trovare una soluzione allo scambio dei dati...oggi forse analizzo meglio le intenzioni di Libero...vediamo di trovare un punto di arrivo comune
PS2:A questo punto dovrei trovare un po di tempo e spedire a Libero il chip con dentro il firmware...chissà cosa partorirà la sua mente...e non solo in merito al wattmetro.



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Inviato il: 26/9/2010,15:56

Riporto il foglio excell con l'elaborazione di due interrogazioni.
Il codice eseguito è questo ( estratto da quello di libero).

CODICE
10 DIM D(35) AS WORD '                            dimensiona vettore dati con 35 word
15 SETIO= &H000F
20 CADS=4
25 '_____________________________inizio ciclo lettura simmetrica veloce e registrazione dati
30 C= 1 '                                                        contatore
35 SINCRO
40 D(C) =CADS1
45 C ++
50 SINCRO
55 D(C)=CADS2
60 C ++
65 IF C <= 30 THEN 35

70 C=1
75 USBOUT=
"DATI:"
80 USBOUT= D(C)&"-"
90 c+=2
110 if c <=30 then 80
115 USBOUT="FINE DATI"
120 goto 120


PPTEA preleva due valori analogico digitali e li inserisce nel vettore...questo codice elabora solo la tensione ai capi della porta 2 del pic...e la prende dopo il ponte di diodi. I valori vanno interpolati...ma ad excell li faccio unire. Sono visibili le gobbe della sinusoide di rete...quanto prima faccio uno schema di quello che ho fatto per far capire a tutti cosa ho combinato...possiamo calcolare la frequanza con cui i dati sono catturati...ipotizzando la frequenza di rete a 50 Hz ( cioè un periodo di 20 ms).

OUTPUT PPTEA:
DATI:651-270-92-537-654-521-17-332-645-650-259-114-541-651-516-FINE DATI
DATI:650-607-125-230-622-653-383-23-460-650-603-117-239-629-656-FINE DATI



ForumEA/us/img80/7089/foglioexs.jpg

DOWNLOAD FOGLIO







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Inviato il: 26/9/2010,16:09

Solo per curiosità ho provato a verificare la max frequenza e i dati catturati dal PPTEA nel vettore D. Questo è i lcodice e sotto riporto i dati con l'elaborazione del foglio excell...non male...veramente non male.
Attendo le considerazioni di Libero faccine/rolleyes.gif
Un saluto
Bolle

CODICE
10 DIM D(35) AS WORD '                            dimensiona vettore dati con 35 word
15 SETIO= &H000F
20 CADS=4
25 '_____________________________inizio ciclo lettura simmetrica veloce e registrazione dati
30 C= 1 '                                                    
   contatore
40 D(C) =CADS1
45 C ++
65 IF C <= 30 THEN 40
70 C=1
75 USBOUT="DATI:"
80 USBOUT= D(C)&"-"
90 c++
110 if c <=30 then 80
115 USBOUT="FINE DATI"
120 goto 120



ForumEA/us/img704/8610/foglioex2.jpg

Forma d'onda catturata dal PPTEA per la presenza del ponte di diodi dopo il trasformatore:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/D/Onda_Ponte.jpg



DOWNLOAD FOGLIO






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Inviato il: 26/9/2010,16:35

CITAZIONE (NonSoloBolleDiAcqua @ 26/9/2010, 16:56)
. . . Sono visibili le gobbe della sinusoide di rete...quanto prima faccio uno schema di quello che ho fatto per far capire a tutti cosa ho combinato...possiamo calcolare la frequanza con cui i dati sono catturati...ipotizzando la frequenza di rete a 50 Hz ( cioè un periodo di 20 ms).

Ciao Bolle , vedo che sei passato dai simulatori alla realtà e questo ci metterà alla prova . . . dei fatti.
Naturalmente comprendo al volo quel grafico . . . nel mio cestino della carta straccia le settimane scorse c'erano un sacco di disegnini e tabelle simili. Carta e penna . . . sempre vicini al PC. . .
La frequenza di lettura determina la precisione del risultato. Ad occhio considerando il grafico il periodo di 20 ms viene interessato da . . . accidenti mentre scrivo hai aggiunto un nuovo commento . . . hai anticipato la domanda che mi stava sulla punta . . . delle dita.
Vediamo . . . i 20 ms vengono ora interessati da circa 7 letture quindi
20/7 = circa 3 millisecondi per ogni lettura . Il modello che abbiamo simulato prevede circa 30 letture in poco più di un periodo per le due grandezze tensione e corrente. Quindi per ogni grandezza quella simulazione dovrebbe essere valida in precisione per una frequenza almeno doppia di letture.
15 letture per ogni grandezza rispetto alle 7 del tuo ultimo grafico.
Si tratta ora di capire se quel 7 può essere aumentato e fino a che punto.
Mi pare di ricordare che i tuoi test preliminari ci avevano portati a considerare una frequenza di lettura più elevata.
Se necessario posso rimodellare la simulazione verificando quale precisione si raggiunge in queste condizioni .

Saluti faccine/sick.gif



CITAZIONE (Libero51 @ 26/9/2010, 17:28)
. . . Si tratta ora di capire se quel 7 può essere aumentato e fino a che punto.
Mi pare di ricordare che i tuoi test preliminari ci avevano portati a considerare una frequenza di lettura più elevata.
Se necessario posso rimodellare la simulazione verificando quale precisione si raggiunge in queste condizioni .

Che somaro . . . che sono . . . , non vedo l'obiettivo nenche se mi inciampo dentro .
Quelle 7 letture si riferiscono al semiperiodo , alla semionda raddrizzata , e quindi . . . ci siamo

Va bene , molto bene , non credo che l'istruzione originaria di lettura con sottrazione di quel 512 cambi sostanzialmente le cose.

Saluti . . . faccine/sick.gif


 

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Inviato il: 26/9/2010,16:37

Vero, la frequenza era un pelo più elevata....forse come media di istruzioni....ma quì c'è il vettore e l'if...forse sono loro che rallentano....vabbè...cmq ho in mente una cosa...ma non te la dico altrimenti ti arrabbi...ehhehe...scherzo...cmq è proprio la realtà che ci mette i piedi a terra...è fondamentale...come fondamentale capire se può andar bene quel ponte? Occorre per me mettere due operazionali in cascata...e misurare anche la corrente e poi il gioco è fatto.
Cmq con un paio di nuove istruzioni possono riempirti quel vettore ...attendendo quanto specificato...e a quel punto il gioco è fatto. Certo questo è il primo passo...ma propongo una cosa: una volta che i dati sono stati passati al pc...non è meglio per il momento far calcolare a lui il valore interpolando la sinusoide? Certo occorre avere a disposizione il pc...ma per ora può essere un buon esercizio...anche perchè non abbiamo ancora definito il video del pptea che per ora è il PC!!
Cmq con il tuo wattmetro hai scoperchiato un mondo...fammi ragionare...non sono bravo come te.
Ciao
Bolle
PS:Allego il circuito utilizzato....il trimmer è da 20 K.

Immagine Allegata: CircuitoUtilizzato.jpg

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/1/6/5/3/1/5/7/1285515673.jpg




Modificato da NonSoloBolleDiAcqua - 26/9/2010, 17:42


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Inviato il: 26/9/2010,16:42

CITAZIONE (NonSoloBolleDiAcqua @ 26/9/2010, 17:37)
Vero, la frequenza era un pelo più elevata

Attento siamo troppo veloci e non stiamo usando SINCRO . . . tra di noi .
Rileggi il finale del mio intervento precedente.

P.S. e pensare che ho impiegato una nottata per insegnarlo a Clara e Pippo . . .
Ci prenderanno per matti . . . ci prenderanno . . .
Attento . . . ricorda che per prelevare il segnale di corrente occorre un TA (Trasformatore Amperometrico) di isolamento . . . ma questo lo sai .

 

NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 26/9/2010,16:49

CITAZIONE (Libero51 @ 26/9/2010, 17:42)
Attento siamo troppo veloci e non stiamo usando SINCRO . . . tra di noi .

il PPTEA reale (cioè il pic ) non usa SINCRO...cioè se c'è o non c'è è lo stesso...tantè che il tokenizzato lo tratta come se fosse un rem...non allunga il codice. faccine/biggrin.gif
Spero di aver capito l'osservazione.
Per quanto riguarda clara e pippo...domani mi ci metto e vediamo di trovare una soluzione.
Ciao
Bolle

Libero,
ok...mi riallineo al sincro...non cambia le cose quel -512...se metto l'operazionale è tutto ok.
Cmq solo ora che ho fatto qualche conto ho un atroce dubbio...ma come facciamo a capire il cos fi se abbiamo una precisione così bassa? Qualcosa non mi torna...ci penso su e vedo se ho detto una cretinata....fammici pensare.... faccine/unsure.gif
Ciao
Bolle




Modificato da NonSoloBolleDiAcqua - 26/9/2010, 17:51


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Inviato il: 26/9/2010,16:49

CITAZIONE (NonSoloBolleDiAcqua @ 26/9/2010, 17:44)
. . . Spero di aver capito l'osservazione.

. . . era una battuta .

Tranquillo . . . la precisione sarà molto simile a quella della simulazione.
Per fortuna la sinusoide , quando transita vicino allo zero è , al limite ,. . . rettilinea.
Quell'ultimo grafico su excel mi conforta . . . parecchio.
Prova a ridisegnarlo con le semionde negative . . . negative e vedrai che spettacolo.
Se aggiungi un valore costante appropriato di tensione continua al segnale del trasformatore . . . una pila da 4,5 o 6 Volt , tanto per fare le prove , potrai eliminare il ponte di graez ed ottenere il grafico . . . che ci serve.
Sbaglio ?
P.S. mettere le pile in serie ai trasformatori . . . che elettronica da strapazzo.

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/2/2/6/2/4/8/7/1285517908.jpg




Modificato da Libero51 - 26/9/2010, 18:19
 
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