Mesurador de potència: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Bueno, va mi primer instructables. Així que tots els comentaris i queixes son benvinguts.

La idea és mostrar un medidor de consum que s’utilitza bàsicament un arduino, un sensor de corrent i un gerd entre altres coses de la forma més senzilla possible.

Pas 1: materials

Llista de materials:

1) Arduino Uno (o similar)

Components per al medidor de corrent

2) Sensor CT SCT-013-000 (per a més informació del sensor)

3) Resistència de 33 Ohms, si es fa servir una font de 5V, o de 18 Ohms si es fa servir una de 3.3V, i 1% de tolerància (és important que la tolerància sigui la menor possible) *

4) 2 resistències 470kOhm, son per al circuit del medidor de corrent (si té dues resistències iguals poden utilitzar algunes mentre que siguin de més de 10k), en aquest cas podem utilitzar un 5% de tolerància.

5) 1 condensador electrolític de 10Uf 50V

Components per al medidor de tensió (per a més informació: enllaç on s’explica el funcionament del circuit complet)

Aca vamos a utilitzar un circuito sin transformador para bajar la tensión, asi que hay que tener mucha atención porque el voltaje puede ser peligroso.

1) 2 resistències de 100k ohm de 2 Watts (això és important, es recuperen que no usem un transformador, llavors si no es poden suportar una bona potencia, es van quemar eventualment)

2) 1 resistència de 1k ohm tambien de 2 Watts.

3) 1 diodo 1N4007

4) 1 diodo zener de 5V

5) 1 condensador electrolític de 1 uf 50V

Addicionals

1) Shield LCD para Arduino (aca hay un buen ejemplo de como se usa), això no és totalment necessari, però és bastant útil.

2) Raspberry pi Zero W, on vamos a instalar emoncms per registrar el consum i veure els gràfics corresponents, també ens permet subir el codigo arduino en forma remota.

3) Un cable USB per arduino

4) Un adaptador micro usb a usb hembra.

5) Una font (pot ser un bon carregador de cel·lular) amb conector micro usb.

6) terminals per a circuit impreso

7) Conector Jack Hembra per a circuit impreso.

8) Pueden dissenyar el cuircuit impreso o comprar unes plaquetes universals i armar-les directament.

Pas 2: Circuits

Aquests són bàsicament els dos circuits que utilitzen. Un per medir el corrent i un altre per medir la tensió. Amb esos dos dades, utilitzant la Ley de Ohm podem calcular la potència com P = I x V (tingui en compte que no és la fórmula ideal per calcular la potència d’un circuit de corrent alterna, però per als nostres fins és més que suficient)

Otro punto a tener en cuenta es la resistencia (R3) del circuito de corriente (* referència del pas anterior). Aquesta resistència és la que es fa servir per transformar el corrent que genera el sensor en tension que podem medir amb l'arduino. Dependent del sensor que tingui, aquesta resistència pot variar, així que aca les deixo una pàgina on es poden calcular la resistència: calculador

ATENCIÓ: el circuit de medició de tensió utilitza tensions de vermell (220v / 110v), hi ha que tingueu molt cuidat perquè són tensions SON PELIGROSAS si no es presta atenció a realitzar el circuit.

Per a més informació sobre fonts d’alimentació sense transformadors poden llegir-se aca

Pas 3: programari

El codigo para el arduino se puede bajar de: github

int currentPin = 1; Cambiarlo segun corresponda al pin que usen

int votimeterPin = 2; Cambiarlo segun corresponda al pin que usen

La funcion fixCurrent se usa per corregir els errors de medició que té el sensor, per això utilitzar una pinça amperometrica i fui comparant les lectures. Segurament per a un altre sensor.

getRMSCurrent i getVoltage s'utilitzen per obtenir el corrent i el voltatge respectivament, amb alguns sistemes calculats, per obtenir un valor promedio en cada cas.

getRMSPower calcula la potencia, i almacena el valor màxim registrat en una variable.

El resto de las fuciones se usan para el display lcd.

Per emmagatzemar els dades i veure estadístiques s’utilitzen Emoncms junt a un raspberry pi zero w

I per enviar la informació des del serial de l’arduino al raspberry utilize un script en python adjunto.

Pas 4: Instal·lació

Com es veu en les imatges, és una caixa per a instal·lació elèctrica que modifica un poc per incloure el medir adentro. Bàsicament poden instal·lar-se on queden més còmodes.

Creo que es todo, si hay algún error, mejora, crítica, lo que sea no duden en contactarme.

Pueden seguirme en instagram en @duckzitoslab

Saluts!