Medição de tensão corrente e potência

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circuitos simples e software para medições AC e DC

Este artigo oferece algumas técnicas para medir tensão, corrente e potência. A variante mais simples requer apenas um componente, um sensor Hall que mede a corrente alternada. A medida mais sofisticada variante valor efetivo (RMS) tensão e corrente, Ele leva em conta a forma de onda e corrige as mudanças de fase. Finalmente, um aplicativo no PC calcula o poder real, o fator de potência, o custo por hora e o custo total para um determinado período de tempo.

Um aspecto importante de medir o poder real é que ele também poderia dar valores negativos. Um valor de energia positiva indica que ele está retirando a energia, enquanto que um valor negativo indica que você está entrando em energia para a rede. Esta característica é útil para aqueles com painéis solares. A empresa de energia nesses casos usa dois contadores, mas vamos obter o mesmo resultado através da medição em um ponto.

Para a coleta de dados que você pode usar um módulo mestre, ou um Arduino para o qual foi desenvolvido um firmware (Esboço) com características melhoradas em comparação com os projectos similares. O firmware que desenvolvemos pode ser facilmente utilizado por especialistas Arduino, mesmo fora do sistema Theremino também se comunicam perfeitamente com o PC.

medindo circuitos

Aqui apresentamos apenas os circuitos para a medição de correntes e tensões alternativo (50 o 60 hz) mas você pode também medição de tensão DC e corrente e calcular o poder. Para a tensão DC (se refere à terra), ele simplesmente usaria um divisor resistivo. Para a corrente contínua você poderia usar o sensor de corrente ilustrado na desta página.

Para medir as tensões e as correntes alternadas, bem como da potência consumida por os dispositivos ligados à rede eléctrica de corrente alternada ou a energia gerada pelos pains solares, nós preparamos dois circuitos de medição adaptável a diferentes em larga escala, de alguns volts para milhares de volts, e de alguns amperes a milhares de amperes.

Circuito de medição da tensão alternada

Circuito para medir a corrente alternada

Estes circuitos são simples, mas precisas e confiáveis, e ficar extra-tensão e correntes extra-altos.

Os detalhes da construção e as explicações detalhadas na documentação que é descarregada no final deste artigo.

Medir a corrente com um sensor magnético

Como uma alternativa para os circuitos anteriores, você pode medir a corrente alternada com um único sensor magnético (um sensor de efeito Hall).

Basta aproximar o sensor em um fio é obtido um sinal proporcional à corrente que o atravessa.

Teoricamente, pode-se também usar este método para medir correntes DC, mas o sistema seria sensível a cada desequilíbrio magnético. Assim, neste projeto vamos limitar-nos a medir correntes alternadas com a frequência da rede elétrica.

Este método não necessita de ligações eléctricas para os caminhos de fio a partir da tensão de rede, por isso é muito seguro.

Na documentação que é descarregada no final deste artigo você vai encontrar uma tabela com as iniciais dos sensores a serem usados, o conselho de colocar o sensor, imagens para ligações e procedimentos para a calibração da escala.

Nota de segurança

Tenha em atenção que alguns erros pode ser perigoso. Por exemplo,, durante calibrações, Ele está ligando o testador para medir a corrente em paralelo, em vez de em série, criaria um curto-circuito com graves consequências. Confira várias vezes e se algo não é uma documentação clara pedir a ajuda de um eletricista ou melhor a partir de um especialista em eletrônica.

Se você não fazer circuitos erros que nos propomos são completamente seguros. A tensão máxima dos componentes seja inferior a 30 volt, em seguida, você pode tocá-los sem qualquer perigo.

O único ponto para prestar atenção é o primário do transformador para medir a tensão que está conectado à rede.

Para torná-la segura, e cumprir as normas de segurança, basta usar um transformador selado, com o cabo e a ficha, como explicado na documentação.

O PowerMeter aplicação

Por meio dos controles sobre a direita, você pode configurar o aplicativo para diferentes medidas:

• Medir a tensão única.
• Medir a corrente única.
• Medir a tensão e corrente e o cálculo da potência aparente.
• Medindo os valores eficazes de tensão e corrente.
• Corrigir as mudanças de fase dos circuitos de medição.
• Tendo em conta a forma de onda de tensão e corrente.
• Calcule a potência real e fator de potência.
• Realce se o poder que é medido é absorvida pela rede ou enviados para a rede.
• Calcule o Euro (ou outras moedas) Eles passam de hora em hora.
• Calcule o Euro (ou outras moedas) total, Passei o último reset.
• Enviar os valores ranhura de saída calculados, para que outras aplicações podem usá-los.

A conexão com o PC

atualmente, se utilizar um módulo de mestre que um Arduino, ligação ao PC é via cabo USB. Assim, para uma instalação estável, você poderá usar uma StickPC perto do balcão. Um StickPC consome poucos watts, Você pode estar sempre ligado e acumular dados em um arquivo. Para controlá-lo e pesquisar os dados que você poderia usar o TeamViewer.

Estamos a preparar os novos módulos que se comunicam via WiFi com o seu PC. Eles serão uma evolução do atual NetModule. Assim será Você pode usar este mesmo firmware para controlar muitos usuários longe de PCs.

Wi-Fi e compatibilidade com Arduino

Os novos módulos, prevista para o início de 2019, Eles também serão programados usando o Arduino IDE e pode usar bibliotecas escritas para Arduino. em seguida, além do habitual controle fácil que você tem com o sistema Theremino, Eles também podem ser expandidos por aqueles que sabem Arduino e sabe como programar em C ++.

Estes módulos são a união de tudo o que temos feito até agora (mestre – HAL / netmodul para – Netaala / Arduino – ArduHal). Vamos usar um único módulo que vai fazer tudo. Ele será chamado IotModule, Ele será baseado em um ESP32 e se comunicar com o aplicativo via WiFi IotHAL, rede, Internet o USB.

baixar este arquivo que lista os recursos (temporário) de IotModule.

documentação

baixar Este arquivo pdf que contém todos os detalhes para a construção dos circuitos, as imagens que explicam como conectar os módulos juntos e as instruções para o uso do firmware e software.

acontecendo desta página você pode baixar outra documentação, incluindo instruções em Inglês, o PowerMeter aplicação, o firmware para Arduino, Os projectos de Eagle para fazer placas de circuito impresso e os planos de montagem com imagens 3D.