Dispositivos de monitoreo de energía de 240 VCA

dispositivos disponibles

Muchos dispositivos de monitoreo de energía listos para usar hacen la mayor parte de lo que usted desea hacer. No me sorprendería si varias empresas venden versiones industriales en soportes de riel DIN; díganos si encuentra alguno. Si no puede encontrar ninguna, tal vez podría usar versiones comerciales:

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Utilizan una variedad de técnicas sense y protocolos de comunicación.

respuesta innecesariamente irritable a otras "respuestas":

Un dispositivo típico de monitoreo de energía mide la corriente instantánea y el voltaje muchas veces por segundo. A partir de esos números, calcula la potencia real instantánea y, a partir de la potencia real instantánea, puede calcular la potencia real real promedio en uno o más ciclos de potencia completa.

También a partir de esos datos, el dispositivo puede calcular el factor de potencia Pf a través de uno o más ciclos de potencia completos con

Pf := RealP / (Vrms * Irms) -- by definition

Algunos libros de texto implican que el factor de potencia es el coseno de algo, tal vez algo relacionado con los cruces por cero. Eso es hacerlo mal. Puede suceder que proporcione el resultado para cargas perfectamente lineales con potencia de onda sinusoidal ideal, pero no para cargas no lineales, o cargas lineales con nuestra potencia de onda sinusoidal no ideal, ideal. En su lugar, los buenos dispositivos de monitoreo de energía utilizan la ecuación anterior, que proporciona el factor de potencia correcto incluso con cargas no lineales o energía sin onda sinusoidal o ambas.

Algunos libros de texto implican que uno puede calcular la potencia real multiplicando el factor de potencia por algo. Eso es hacerlo mal. Es un método innecesario para obtener la potencia real, ya que el dispositivo ya debe haber calculado la potencia real para obtener el factor de potencia.

Para algo rápido y simple, puede probar la plataforma de energía abierta .

Es un sistema de monitoreo de energía basado en Arduino, completo con pantalla GLCD si lo desea. Incluye un esquema de código abierto de arduino para una medición de energía relativamente precisa, la implementación de los formularios anteriores y el sitio detalla el diseño y el método de medición de energía utilizado también.

utilice un adaptador de CA-CA simple para reducir el voltaje y un transformador de corriente para la corriente que se conecta a la línea de alimentación.

el diseño es muy simple y se puede modificar fácilmente para enviar los valores calculados de Vrms e Irms a otros sistemas a través de cualquier medio de comunicación como RS232, I2C, etc.

También puedes usar chips AFE (Analog Front End) de Microchip, Maxim o Cyrus Logic, sin embargo, estos requerirán mucha más experiencia en programación.

Para mediciones de potencia: Necesitará Claculate VRMS, IRMS, Power factor & Poder

Potencia (potencia real) = VRMS * IRMS * PF

Comencemos con actual:

Hay 3 métodos para la detección de corriente "Resistencia a la derivación, bobina Rogowski y efecto Hall" para saber cuál elegir ver esta pregunta Shunt Vs Rogowski También para conexión de resistencia de derivación y amp; circuito compruebe esto estructura de derivación De cualquier forma, ya sea que use Shunt o Rogowski, tomará la salida de este sensor en un ADC, el ADC le proporcionará muestras, en su MCU realizará una ecuación que transformará la lectura del ADC en una señal real, es decir, si la lectura fue X = 0.5, entonces coincidirá con un Y = 7 Amperios en la señal real Luego, para encontrar el IRMS, recopilará las lecturas en un búfer, por ejemplo, longitud de búfer [64], una vez que el búfer esté lleno suma (muestra * muestra) "Cuadrado y suma", luego divídalos por su número (64), luego tome la raíz cuadrada media Asi que IRMS = Sqrt (Suma (Muestra * Muestra) / No de muestras) Cuantas más muestras tome el resultado más preciso obtendrá, También este tema explicará otro método para ello "Mediciones de Ac"

Ahora vamos a la tensión: Para medir el voltaje, necesitará un divisor de voltaje simple &erio; luego lleve la señal de salida a un ADC, haga los mismos cálculos que hizo en IRMS para encontrar el VRMS Asi que VRMS = Sqrt (Suma (Muestra * Muestra) / No de muestras)

Después de que hayas terminado, tienes VRMS & IRMS.

ASÍ que necesitamos encontrar P (potencia media = potencia real) P = VRMS * IRMS * PF

, por lo que necesitamos el factor de potencia

Para el factor de potencia, deberá detectar el cruce por cero de la corriente o el voltaje, luego, después de detectarlo, use un temporizador en la MCU para contar cuántos "usec" hay entre el voltaje y el amp; cruce cero actual, Ahora que tienes la diferencia entre ellos, usa math & Tendrás PF

Entonces, finalmente puedes calcular el Poder,

Para el poder: - Las acumularás & dividir por número para obtener KWH & etc.

Sucedió que he estado construyendo un sistema como este & Pedí mucho aquí en la pila, así que esto es lo que tengo hasta ahora.

La razón por la que no mencioné el sensor de efecto Hall es que es caro.

Un algoritmo simple para encontrar VRMS o IRMS: - 1-X = función (ADC_Reading); // Ecuación para devolver la lectura al original. 2-Suma + = X * X; 3-Es este número de muestra (64,128 ...) si es así, vaya a 4, si no va a 1 4-Y = suma / (64,128, ...) 5-IRMS o VRMS = sqrt (Y) 6-Restablecer todo & repetir

Un paso más en su sistema, tendrá que realizar una calibración porque desea menos errores en la lectura y en el amplificador; para lograr una mejor precisión, sucedió que pedí esto en la pila para Calibration

Hay muchas soluciones de medición de energía.

10A @ 240V es alrededor de 24 Ohms. Puede obtener una resistencia de precisión de 0,1 ohmios (o inferior) y simplemente usar un ADC de un uC para medir el voltaje en la resistencia.

La corriente a través de la resistencia es simplemente I = 10 V, donde V es el voltaje a través de la resistencia que está en el rango de aproximadamente 1 Vrms.

Debido a que P_tot = P_S + P_L donde P_S = potencia disipada en la resistencia de detección y P_L es potencia en carga (lo que estás tratando de encontrar), y

P_tot = 240 * I = 240 * 10 * V = 2400 * V

P_L = 2400 * V - P_S = 2400 * V - 10 * V ^ 2

Entonces, simplemente saber que V es suficiente para calcular la potencia en la carga.

Si su fuente de alimentación no es constante, puede usar otro ADC para monitorear el voltaje en todo el sentido y cargar y usar eso en lugar de 240.

Esta es la forma más fácil y económica en general (puede escalar mucho mejor ya que probablemente pueda usar un PIC barato y unos pocos resistores de detección).

De todos modos, no puedo hacer toda tu tarea por ti;)