¿Cuál es la forma más fácil de monitorear una línea de 120v a través del software?

  

Mi plan era simplemente monitorear el interruptor de presión, que está a 120v en 1 pierna

Los métodos más comunes serían usar el sensor de corriente (I) para detectar flujo de corriente cuando el interruptor de presión está activado (activado). Como el efecto Hall sensor IC, transformador de corriente , o entrada de alto voltaje Opto-aislador .

  

¿Cuál es la mejor manera de obtener esta información de manera segura?

Utilizando un método de detección de corriente que también proporciona aislamiento del circuito de la red de CA a su interfaz digital. Los métodos básicos de aislamiento incluyen aislamiento galvánico (sin flujo de corriente entre lados aislados), optoaislamiento ( óptico, y aisladores acoplados por condensador.

Creo que el método más básico, pero de bajo costo y no invasivo de monitoreo sería usar un transformador de corriente de núcleo dividido como SCT-013-000 (US) (o UK ). Como solo está interesado en activar / desactivar, puede utilizar un circuito de división de voltaje para cumplir con el formato digital umbrales de nivel lógico o haga uso de un ADC si está disponible en el microcontrolador, suponiendo que esté usando uno.

El valor de la resistencia de carga (R_burden en el circuito de división de voltaje) se basa en el rango de corriente, que depende de su motor. Si el motor es de 1 HP ( caballos de fuerza ) 110-120V, supongamos que tiene una potencia nominal de 750 vatios (se reemplaza con las especificaciones reales del motor), por lo que el rango de corriente es inferior a 8 amperios, redondeamos que a 10 amp. Usando el sensor de transformador de corriente sugerido anteriormente, con una relación de giro de 1: 1500, sería:

10 amperios ( rms ) * sqrt (2) = 14.142 ... Amps ( peak-peak )

14.142 A / 1500 relación de giro = 0.0094 A = 9.4mA (bobina secundaria)

2.5 V / 0.00942 .. A = ~ 265 Ohm R_burden para proporcionar una salida de punto medio (2.5 V) a 5 Amp, o rango completo (5 V) a 10 Amp para 5 Vcc nivel lógico.

Dado que la potencia (P = I * V) es de 0.01 vatios, una resistencia de 1/4 vatios estaría bien.

Desde allí, debe poder conectar una señal de bajo nivel (voltaje y corriente) a cualquier dispositivo que desee utilizar para enviar dichos datos a la computadora con la base de datos (de registro). Por lo general, un microcontrolador con un ADC (convertidor analógico a digital) y una interfaz serial, Ethernet o USB sería el dispositivo de "pegamento" entre el circuito del sensor y la computadora de la base de datos. (IMHO MS-SQL es una exageración (y costosa), SQLite estaría bien)

Si no está familiarizado con los microcontroladores, le sugeriría que use uno con una interfaz fácil de usar de alto nivel amigable , y una presentación orientada a aficionados como la Arduino o PIC-AX . Son más caros que un microcontrolador independiente o "desnudo" por dispositivo o placa, pero el entorno de desarrollo es más amigable para los principiantes y, por una sola vez, el costo unitario puede ser compensado por no tener que comprar un SDK. o herramientas de terceros (compiladores de lenguaje de alto nivel) para un dispositivo más tradicional, como los microcontroladores Atmel AVR o Microchip PIC.

Estas páginas contienen información muy interesante sobre cómo detectar el voltaje y la corriente de una manera no invasiva. Échale un vistazo :)

Ponía un transformador de corriente en el suministro a la bomba y monitoreaba la salida rectificada con una MCU adecuada, enviando los datos con una marca de tiempo a la base de datos.

mctylr menciona brevemente un sensor de efecto Hall , y esa es una buena solución. Allegro es un conocido proveedor de sensores Hall, como ACS712 .

  

"Salida rectificada. Aplicación de escalado y rectificación de 3,3 V   para convertidores A-D. Reemplaza las soluciones de transformadores actuales con más simples.   Circuito ACS. C1 es una función de la resistencia de carga y filtrado deseado.   R1 se puede omitir si se desea el rango completo. " (de la hoja de datos)

[ Agregado - Nota: En este contexto, como un sensor de encendido / apagado, el circuito anterior está bien, pero es increíblemente no lineal si se desea una medición de señal de magnitud, ya que el diodo cae está fuera de ACS712 'control loop. El ACS712 es ~ = $ 3 en pequeñas cantidades: agregar incluso un opamp barato mejorará en gran medida el rendimiento de cct. Allegro debería estar avergonzado. Consulte la aplicación de la hoja de datos anterior 2 página 12 para un circuito muy superior. Tome la salida después de D1: no es necesario el circuito FET - RMc.]

Adam menciona la solución de optoacoplador .

En esto y esta respuesta Describo ampliamente cómo usar esto.

Conectaría este interruptor a través del optoacoplador al pin DCD en el puerto serie de la PC o uno de los pines de datos en el puerto paralelo

Cuando he hecho esto en el pasado, he usado un optoaislante de CA, como este Vishay SFH620A de Digikey , y una resistencia adecuada. Coloque la resistencia en serie con la entrada del optoaislador y luego conéctela a la línea de CA. La salida estará activa cuando haya alimentación de CA en la línea y estará inactiva cuando no haya alimentación.

Habrá inactividad durante cada cruce por cero, por lo que es posible que desee utilizar un condensador en la salida para proporcionar una señal de salida suave que caerá poco después de que se apague la alimentación.

Luego puedes conectar la salida a cualquier cosa que puedas usar para registrar el uso.

Sé que llego tarde, pero para los siguientes, el Fairchild HCPL-3700 lo hará directamente tome CA o CC de 5 a 240 voltios y produzca una salida lógica.

Con un LM324 usando dos de sus cuatro amplificadores operacionales en modo de comparación, como en este esquema:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}