Mesure de tension de courant et de puissance

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circuits simples et logiciels pour les mesures AC et DC

Cet article propose quelques techniques pour mesurer la tension, courant et de puissance. La variante la plus simple ne nécessite qu'un seul composant, un capteur de Hall qui mesure le courant alternatif. La mesure la plus sophistiquée, la variante valeur effective (RMS) tension et de courant, Il tient compte de la forme d'onde et corrige les décalages de phase. Enfin, une application sur le PC calcule la puissance réelle, le facteur de puissance, le coût par heure et le coût total pour une certaine période de temps.

Un aspect important de mesurer la puissance réelle est que cela pourrait aussi donner des valeurs négatives. Une valeur de puissance positive indique qu'elle retire l'énergie, tandis qu'une valeur négative indique que vous entrez dans l'énergie vers le réseau. Cette fonctionnalité est utile pour ceux qui ont des panneaux solaires. La compagnie d'électricité dans ces cas utilise deux compteurs, mais nous allons obtenir le même résultat en mesurant à un moment donné.

Pour collecter les données, vous pouvez utiliser un module maître, ou un Arduino pour lequel nous avons développé un firmware (Esquisser) avec des caractéristiques améliorées par rapport à des projets similaires. Le firmware que nous avons développé peut facilement être utilisé par les experts Arduino, même en dehors du système Theremino également communiquer de façon transparente avec le PC.

circuits de mesure

Nous présentons ici que les circuits de mesure des courants et des tensions alternatif (50 la 60 Hz) mais vous pouvez aussi mesurer la tension en courant continu et de courant et calculer la puissance. Pour la tension continue (appelé à la terre), il suffit d'utiliser un diviseur résistif. Pour le courant continu, vous pouvez utiliser le capteur de courant illustré dans cette page.

Pour mesurer des tensions et des courants alternatifs, ainsi que la puissance consommée par les appareils connectés au réseau à courant alternatif ou l'énergie produite par les panneaux solaires, nous avons préparé deux circuits de mesure adaptable à différents à grande échelle, de quelques volts à des milliers de volts, et de quelques Ampères à des milliers de ampère.

Circuit de mesure de la tension alternative

Circuit de mesure du courant alternatif

Ces circuits sont simples mais précises et fiables, et tiennent extra-tension et courants extra-haute.

Les détails de construction et les explications détaillées dans la documentation à la fin déchargées de cet article.

Mesurer le courant d'un capteur magnétique

Comme alternative aux circuits précédents, vous pouvez mesurer le courant alternatif avec un seul capteur magnétique (un capteur à effet Hall).

approchant simplement le capteur est obtenue dans un fil d'un signal proportionnel au courant qui la traverse.

En théorie, on pourrait aussi utiliser cette méthode pour mesurer des courants continus, mais le système serait sensible à chaque déséquilibre magnétique. Donc, dans ce projet, nous allons nous limiter à mesurer des courants alternatifs à la fréquence du réseau d'électricité.

Cette méthode ne nécessite pas de connexions électriques aux chemins de câbles de la tension du réseau, il est donc très sûr.

Dans la documentation qui est déchargé à la fin de cet article, vous trouverez une table avec les initiales des capteurs à utiliser, les conseils de placer le capteur, images pour les liens et les procédures pour l'étalonnage de l'échelle.

note de sécurité

Méfiez-vous que quelques erreurs pourrait être dangereux. Par exemple,, pendant étalonnages, Il relie le testeur pour mesurer le courant en parallèle, plutôt que dans la série, il créerait un court-circuit avec des conséquences graves. Vérifiez plusieurs fois et si quelque chose n'est pas une documentation claire demander de l'aide d'un électricien ou mieux d'un expert en électronique.

Si vous ne faites pas de circuits de maladresses que nous proposons sont complètement sûrs. La tension maximale sur les éléments est inférieur à 30 volt, alors vous pouvez les toucher sans danger.

Le seul point de prêter attention à est le primaire du transformateur pour mesurer la tension qui est connecté au réseau.

Pour le rendre sûr, et se conformer aux règles de sécurité, il suffit d'utiliser un transformateur étanche, avec le câble et la prise, comme expliqué dans la documentation.

Le PowerMeter d'application

Au moyen des contrôles sur la droite, vous pouvez configurer l'application à différentes mesures:

• Mesurer la tension uniquement.
• Mesurer le seul courant.
• Mesurer la tension et le courant et calculer la puissance apparente.
• La mesure des valeurs effectives de tension et de courant.
• Corriger les décalages de phase des circuits de mesure.
• Compte tenu de la forme d'onde de tension et de courant.
• Calculer la puissance réelle et facteur de puissance.
• Mettez en surbrillance si la puissance mesurée est absorbée par le réseau ou envoyé au réseau.
• Calculer l'euro (ou d'autres monnaies) Ils passent chaque heure.
• Calculer l'euro (ou d'autres monnaies) total, J'ai passé la dernière remise à zéro.
• Envoyer les valeurs calculées fente de sortie, de sorte que d'autres applications peuvent les utiliser.

La connexion au PC

actuellement, si l'utilisation d'un module maître qu'une Arduino, connexion PC est via un câble USB. Donc, pour une installation stable, vous pouvez utiliser un StickPC près du comptoir. Un StickPC consomme quelques watts, Vous pouvez être toujours et accumuler des données dans un fichier. Pour contrôler et rechercher les données que vous pouvez utiliser TeamViewer.

Nous préparons les nouveaux modules qui communiquent via WiFi avec votre PC. Ils seront une évolution de la NetModule actuelle. Il en va Vous pouvez utiliser ce même firmware pour contrôler de nombreux utilisateurs de PC loin.

WiFi et la compatibilité avec Arduino

Les nouveaux modules, prévue pour le début de 2019, Ils seront également programmés en utilisant l'Arduino IDE et peuvent utiliser des bibliothèques écrites pour Arduino. Donc, en plus de la commande facile habituelle que vous avez avec le système Theremino, Ils peuvent également être développés par ceux qui savent Arduino et savent comment programmer en C ++.

Ces modules sont l'union de tout ce que nous avons fait jusqu'à présent (Maîtriser – HAL / netmodul à – Netaala / Arduino – ArduHal). Nous utiliserons un seul module qui fera tout. Il sera appelé IotModule, Il sera basé sur un ESP32 et communiquer avec l'application via WiFi IotHAL, réseau, USB Internet.

télécharger ce fichier qui énumère les caractéristiques (temporaire) de IotModule.

documentation

télécharger Ce fichier pdf qui contient tous les détails de la construction des circuits, les images qui expliquent comment connecter les modules ensemble et les instructions d'utilisation du firmware et du logiciel.

en cours cette page vous pouvez télécharger d'autres documents, y compris les instructions en anglais, l'application PowerMeter, le firmware pour Arduino, Les projets d'Eagle pour la fabrication de cartes de circuits imprimés et des plans de montage avec des images 3D.