Medida actual en 230V 50Hz

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Quiero hacer un medidor de potencia que pueda enchufar a una toma de corriente de mi casa. Probé con Falstad para medir la corriente en una derivación y se me ocurrió esta solución.

Peroelproblemaescuandolocalculopor"mano", el valor máximo del FullBridgeRectifier es aproximadamente 8V y en la simulación es 4.87V. Imagen de mi cálculo:

Sería genial si pudieras ayudarme o proporcionar una mejor solución para mi problema.

Código de importación de Falstad: 

$ 1 0.000005 1.3241202019156522 50 5 43
w -144 0 -96 0 0
r -96 0 -32 0 0 0.01
w -32 0 16 0 0
r 16 0 16 80 0 20.2
w 16 80 -144 80 0
w -96 0 -96 144 0
w -32 0 -32 144 0
r -96 144 -96 192 0 100000
r -32 144 -32 192 0 100000
r -96 256 -96 304 0 100
r -32 256 -32 304 0 100
w -96 304 -32 304 0
g -96 304 -96 336 0
g -144 80 -144 128 0
w -96 192 -96 224 0
w -96 224 -96 256 0
w -32 192 -32 240 0
w -32 240 -32 256 0
w -96 224 32 224 0
w -32 240 32 240 0
O 992 256 1040 256 0
g 896 272 896 304 0
w 992 208 992 256 0
r 896 208 992 208 0 1000
w 896 240 896 208 0
w 848 240 896 240 0
a 896 256 992 256 0 9 -9 1000000 -0.000048661512263873275 0
r 848 240 848 304 0 500
r 720 240 848 240 0 1000
r 720 304 720 240 0 1000
r 720 304 848 304 0 1000
w 720 352 720 304 0
w 720 352 720 384 0
d 848 304 848 400 1 0.805904783
w 816 400 848 400 0
d 816 352 720 352 1 0.805904783
w 816 400 816 352 0
g 720 416 720 448 0
a 720 400 816 400 0 9 -9 1000000 0.00005453882249954285 0
g 128 368 128 416 0
p 128 320 128 368 0 0
O 368 304 368 336 0
r 224 320 128 320 0 1000
g 224 368 224 416 0
r 224 320 224 368 0 1000
r 128 224 224 224 0 1000
r 224 224 368 224 0 1000
w 368 304 368 224 0
w 224 224 224 288 0
a 224 304 368 304 0 15 -15 1000000 0.15445565759222002 0.1544556561321382
w 128 240 128 320 0
w 624 240 720 240 0
r 624 192 512 192 0 5000000
r 512 224 464 224 0 100
g 512 256 512 320 0
a 512 240 624 240 0 15 -15 1000000 -0.000048669068976108975 0
w 400 224 368 224 0
w 624 192 624 240 0
w 512 192 512 224 0
v -144 80 -144 0 0 1 40 325 0 0 0.5
w 32 224 128 224 0
w 32 240 128 240 0
w 400 224 464 224 0
x 80 42 250 45 4 24 Load\s(16A\sMax)
x -265 222 -104 225 4 24 Voltage\sDivider
x 147 196 343 199 4 24 Difference\sOpAmp
x 490 172 646 175 4 24 Inverting-Amp.
x 770 193 966 196 4 24 FullBridgeRectifier
w 352 336 240 480 0
w 640 272 560 480 0
w 992 304 896 496 0
w -272 464 -176 80 0
o 59 64 0 4099 640 25.6 0 2 59 3
o 41 64 0 4098 0.00030517578125 0.1 1 1
o 51 64 0 4099 5 0.025 2 2 51 3
o 20 64 0 4098 5 0.1 3 1
    
pregunta Ribisl

1 respuesta

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En primer lugar, tenga en cuenta que para medir con precisión la potencia para cualquier cosa que no sea una carga puramente resistiva, necesita multiplicar la corriente instantánea por el voltaje para obtener una potencia instantánea, y luego promediar los resultados durante todo el ciclo de la red. Si hace esto, entonces no debe rectificar la señal porque perdería su signo, lo que resultaría en lecturas erróneas cuando la corriente y el voltaje no estén en fase.

Si coloca la derivación en el cable neutro ('tierra'), no necesita dividir los voltajes o usar un amplificador de 'diferencia'. Simplemente amplifique la señal lo suficiente (x10?) Para obtener la amplitud que necesita para un procesamiento adicional.

También es necesario medir el voltaje. Puedes usar un simple divisor de voltaje para esto. Con la derivación en el cable neutro, la lectura de voltaje no será totalmente precisa, pero el error es lo suficientemente pequeño como para ignorarlo (error de 0.16V / 230V = 0.07%).

El ADC de Arduino funciona solo con voltaje positivo, por lo que necesita desviar las señales a la mitad del rango de entrada del ADC para capturar las formas de onda de CA. Si aplica una polarización de CC a la señal actual antes de ingresar al amplificador operacional, entonces solo tendrá que amplificar el voltaje positivo y no necesitará voltajes de alimentación doble. El voltaje de polarización se puede generar inyectando una pequeña corriente a través de una resistencia, como esta: -

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Su circuito no está aislado de la red eléctrica. Eso está bien siempre y cuando el usuario no pueda contactar ninguna parte del circuito, pero para evitar el riesgo de electrocución, debe asegurarse de que esté correctamente aislado (incluso si está mal utilizado o roto). Cuando trabaje en el circuito 'en vivo', debe alimentarlo a través de un transformador aislante, y tal vez usar CA de bajo voltaje para el desarrollo y las pruebas iniciales.

    
respondido por el Bruce Abbott

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