La medición de corriente y tensión de alimentación

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circuitos simples y software para mediciones de CA y CC

Este artículo ofrece algunas técnicas para medir la tensión, corriente y potencia. La variante más simple requiere sólo un componente, un sensor Hall, que mide la corriente alterna. La medida más sofisticado la variante valor efectivo (RMS) voltaje y corriente, Se tiene en cuenta la forma de onda y corrige los cambios de fase. Por último, una aplicación en el ordenador calcula la potencia real, el factor de potencia, el coste por hora y el costo total de un cierto período de tiempo.

Un aspecto importante de la medición de la potencia real es que también podría dar valores negativos. Un valor positivo indica que la energía que se está retirando de energía, mientras que un valor negativo indica que está entrando en la energía hacia la red. Esta característica es útil para aquellos con paneles solares. La compañía de electricidad en estos casos utiliza dos contadores, pero vamos a llegar al mismo resultado mediante la medición en un punto.

Para recoger los datos se puede utilizar un módulo maestro, o un Arduino para lo cual desarrolló un firmware (Bosquejo) con características mejoradas en comparación con proyectos similares. El firmware que hemos desarrollado puede ser fácilmente utilizado por los expertos Arduino, incluso fuera del sistema Theremino también comunicarse sin problemas con el PC.

La medición de circuitos

Aquí presentamos sólo los circuitos para medir corrientes y voltajes alternativo (50 la 60 hz) pero también podría medición de tensión y corriente y calcular la potencia. Para la tensión de CC (se hace referencia a tierra), simplemente usaría un divisor resistivo. Para la corriente continua se puede utilizar el sensor de corriente se ilustra en esta página.

Para medir tensiones y corrientes alterna, así como la potencia consumida por los dispositivos conectados a la red eléctrica o la energía generada por los paneles solares, hemos preparado dos circuitos de medición adaptable a diferentes escala completa, desde unos pocos voltios a miles de voltios, y desde algunos amperios a miles de amperios.

Circuito para la medición de la tensión alterna

Circuito para la medición de la corriente alterna

Estos circuitos son sencillas pero precisas y fiables, y aguantan extra-voltaje y corrientes extremadamente altas.

Los detalles de construcción y las explicaciones detalladas en la documentación que se descarga al final de este artículo.

Medir la corriente con un sensor magnético

Como alternativa a los circuitos anteriores, se pudiera medir la corriente alterna con un único sensor magnético (un sensor de efecto Hall).

Simplemente se acerca el sensor en un cable se obtiene una señal proporcional a la corriente que la atraviesa.

En teoría, también se podría utilizar este método para medir corrientes de CC, pero el sistema sería sensible a cada desbalance magnético. Así que en este proyecto nos limitaremos para medir corrientes alternas a la frecuencia de la red eléctrica.

Este método no requiere conexiones eléctricas a los trayectos de alambre de la tensión de red, por lo que es muy seguro.

En la documentación que se descarga al final de este artículo encontrará una tabla con las iniciales de los sensores que se utilizará, el asesoramiento para colocar el sensor, imágenes para los enlaces y procedimientos para la calibración de la escala.

Nota de seguridad

Tenga en cuenta que algunos errores podría ser peligroso. Por ejemplo,, durante las calibraciones, Él es la vinculación del probador para medir la corriente en paralelo, en lugar de en serie, crearía un cortocircuito con graves consecuencias. Echa un vistazo a varias veces y si algo no es una documentación clara pedir ayuda a un electricista o mejor de un experto en electrónica.

Si usted no hace equivocaciones circuitos que proponemos son totalmente seguros. La tensión máxima de los componentes es de menos de 30 voltio, entonces se puede tocar sin peligro.

El único punto a prestar atención es el primario del transformador para medir la tensión que está conectado a la red.

Para que sea más segura, y cumplir con las normas de seguridad, sólo tiene que utilizar un transformador sellada, con el cable y la clavija, como se explica en la documentación.

La aplicación PowerMeter

Por medio de los controles de la derecha se puede configurar la aplicación para diferentes medidas:

• Medir la tensión sólo se.
• Medir sólo la corriente.
• Medir el voltaje y la corriente y calcular la potencia aparente.
• La medición de los valores efectivos de tensión y corriente.
• Corregir los cambios de fase de los circuitos de medición.
• Teniendo en cuenta la forma de onda de tensión y corriente.
• Calcular la potencia real y el factor de potencia.
• Resalte si la potencia que se mide es absorbida por la red o se envía a la red.
• Calcular el Euro (u otras monedas) Se pasan cada hora.
• Calcular el Euro (u otras monedas) total, Pasé la última puesta a cero.
• Enviar los valores ranura de salida calculados, para que otras aplicaciones puedan usarlos.

La conexión al PC

Actualmente, si el uso de un módulo maestro que un Arduino, La conexión al ordenador mediante un cable USB. Así que para una instalación estable, es posible utilizar uno StickPC cerca del mostrador. Una StickPC consume unos pocos vatios, Usted puede estar siempre encendido y acumular datos en un archivo. Para controlarlo y búsqueda de datos se puede utilizar TeamViewer.

Estamos preparando los nuevos módulos que se comunican a través de WiFi con su PC. Ellos serán una evolución del actual NetModule. también lo hará Puede utilizar este mismo firmware para controlar muchos usuarios fuera de los PC.

WiFi y compatibilidad con Arduino

Los nuevos módulos, prevista para el inicio de 2019, Ellos también pueden programar utilizando el IDE de Arduino y se pueden utilizar bibliotecas escritas para Arduino. entonces, además del habitual control sencillo que tiene con el sistema Theremino, También pueden ser ampliados por los que saben Arduino y saber cómo programar en C ++.

Estos módulos son la unión de todo lo que hemos hecho hasta ahora (Dominar – HAL / netmodul a – Netaala / Arduino – ArduHal). Vamos a utilizar un único módulo que hará todo. Se llamará IotModule, Se basará en un ESP32 y comunicarse con la aplicación a través de WiFi IotHAL, red, Internet USB.

descargar este archivo que enumera las características (temporal) de IotModule.

documentación

descargar Este archivo PDF que contiene todos los detalles para la construcción de los circuitos, las imágenes que explican cómo conectar los módulos entre sí y las instrucciones para usar el firmware y software.

pasando esta página se puede descargar otra documentación, incluyendo las instrucciones en Inglés, la aplicación PowerMeter, el firmware para Arduino, Los proyectos de Eagle para hacer placas de circuito impreso y planes de montaje con imágenes en 3D.