POWER MONITOR на Arduino

[Alex]

Я имел в виду принципиальной схемы.

[serghei]

Схема классическая и придумать новое трудно.Очень подробно механизм
расчета деталей описан на сайте OEM.Конкретно в моей резистором
R 2 выставляем точно 2.5 вольта в точке А для Меги и 1.65 вольта для Дуи
(не подключая вход ардуины).Если после подключения происходит провал
больше хотя-бы полвольта-тогда проблемы с контроллером.У меня такого нет.
Диоды D1 и D2 с резистором R4 служат для пассивной защиты аналоговых
входов.Как вариант-использовать стабилитрон(для Меги на 5.1 вольта).
Если интересно могу подробно объяснить методику расчета для любых трансформаторов.
Фото

[Alex]

Спасибо за схемы, так стало понятно о чём идёт речь.

Вопросы:

Что за сайт OEM?
Пассивной защиты от чего (диоды и стабилитрон)? Их роль непонятна.
Что за методика расчёта для трансформатора? Расчёта чего?

Соображения:

Не «потекут» ли параметры подстроечников со временем или с изменением температуры/влажности и не «уплывёт» ли средняя точка?

Мне понятно зачем подстроечник, но ПОЧЕМУ КРОМЕ ВАС И МЕНЯ этот вопрос никто не поднимает, как будто проблемы у них нет?

[serghei]

Ответ прост-Вы и здешние пользователи очень хорошо понимаете в программировании,а я в схемотехнике и электрике.
Моих познаний в АМС хватает на изменение ip адресов и запуске на ардуино.А вот настройка сети и портов микротика-
это к внуку)).В 5 секунд получил картинку на телефоне-радости нет предела!
Теперь по делу.Сайт ОЕМ- http://openenergymonitor.org/.
Пассивная защита-от перенапряжения и сверхтоков при КЗ.
Методика расчета резисторов в схеме.На схеме указаны для транса до 10 вольт и для Меги.Для 20 вольт и Дуйки
они будут другими!!!! С подстроечником сложнее-нужно искать очень надежный.
Как вариант можно использовать просто делитель,но тогда либо смириться с потерей точности измерения(30-100 ватт
начала измерения),либо подбирать пару одинаковых резисторов (из пачки 100 штук только 6 подошли)
P.S. В коде выше мне написали реализацию счетчика киловатт-часов.А как сделать запоминание в EEROM ,
чтобы не сбрасывало при пропадании напряжения?

[Alex]

Методика расчета резисторов в схеме.На схеме указаны для транса до 10 вольт и для Меги.Для 20 вольт и Дуйки
они будут другими!!!!

Да, любопытно было бы ознакомиться.

С подстроечником сложнее-нужно искать очень надежный.
Как вариант можно использовать просто делитель,но тогда либо смириться с потерей точности измерения(30-100 ватт
начала измерения),либо подбирать пару одинаковых резисторов (из пачки 100 штук только 6 подошли)

В скетче есть фрагмент, который программным путём убирает смещение от средней точки. И здесь можно говорить о сужении динамического диапазона (при смещении из-за контроллера).

P.S. В коде выше мне написали реализацию счетчика киловатт-часов.А как сделать запоминание в EEROM ,
чтобы не сбрасывало при пропадании напряжения?

Due с этой памятью не работает, а для Меги есть соответствующая библиотека, которая позволяет сохранять и читать значения. В АМС это пока не реализовано.

Так и не понял, почему на сайте OEM нет подстроечного резистора, а нам он необходим. У них что, этой проблемы нет?

[serghei]

Как я уже говорил-трансформатор можно использовать любой.Но если мы не хотим устроить маленький пожар
в большой серверной-лучше всего искать на развалах блоки питания от древних радиотелефонов или мобильников
кореиского или малазийского производства,лучше если они будут на 220-240 вольт АС.Если за 10-20 лет круглосуточной работы они не сгорели-нам еще послужат.
Делитель напряжения R5-R6.Смысл его-получить на R5 напряжение 2.4 вольта для меги и 1.6 вольта для дуи.
Измеряем напругу на входе и выходе транса.Примем V in 210 вольт и V out 17 вольт без нагрузки.
тогда при 245 вольтах в сети(в Кишиневе вполне нормально))) на вторичке получим 245*17/210=19.8 вольт.
умножаем на корень из 2 =27.8 вольта.А нам надо 2.4 (1.6 для дуи).делим 27.8 на 2.4=11.5(17.3 для дуи)
Если взять R5 =10 ком,тогда R6=120 ком для меги и 180 ком для дуи.
Делитель R1-R3 может быть любым парным-10-500 ком .это влияет только на точность "старта"(кого напрягает начало
со 100 ватт)).R 4 можно брать 220-680 ом на случаи,если у кого-то появляется "активное" напряжение на аналоге
(чего быть не должно,если только програмно назначить выходом)
Ну и диоды (или стабилитрон 5.1 и 3.3 вольта для меги и дуи) защищают входа когда в розетке будет 380 v
(жуть ,но сталкивался)
Картинка

[serghei]

Про трансформаторы тока.Использовать стандартные ххх А/5А очень жестко,но теоретически можно.Расчет
нагрузочного резистора одинаков.Тут надо заметить-включать ТТ без нагрузочного резистора КАТЕГОРИЧЕСКИ
НЕЛЬЗЯЯЯ!(По закону Ома напряжение при бесконечно большом сопротивлении стремиться к бесконечности U=I*R)
К счастью в популярных ТТ SCT-013-000 стоят защитные диоды,ограничивающие напругу в 22 вольта.
У меня есть ТТ DL-CT08CLS на 20 ампер(4 квт) с коэффициентом трансформации 2000/1.
Соответственно 20*1.4=28. делим на 2000 =0.014 А. По закону Ома R=U/I для меги 2.4/0.014=170 ом
и 1.6/0.014=114 ом для дуи.Если взять больше-может сгореть вход!!!!(вот тут спасут диоды!)
соответственно для SCT-013 на 100 А (очень жестко-здорово теряем точность) 100*1.4=140 Ампер
делим на 2000 (коэффициент трансформации)=0.07 А. И 2.4/0.07=34 ома и 1.6/0.07=23 ома.
Как-то так))))

[Alex]

Делитель R1-R3 может быть любым парным-10-500 ком .это влияет только на точность "старта"(кого напрягает начало
со 100 ватт)).

Вот этот момент можно поподробнее. Как связан номинал резисторов и точность старта.

[serghei]

На точность влияет точность пары,номинал может быть любым.(во сказанул))))
Если в плече один резистор отличается от другого хотя-бы на 10-100 ом(при 10-и килоомах вполне допустимо),в средней точке получим U=2.45 вольта,а програмно мы убрали 2.5.....дальше математика скетча честно отработает
алгоритм и на выходе мы получим честный результат-при нулевой нагрузке ток 0.1 ампера и соответственно 30 ватт
нагрузки.Вам проще это решить программно-а мне аппаратно.
И кстати еще один момент.В меге 10-ти разрядный АЦП ,а в дуе-12-ти(но нужно программно включить).
Естественно дискретность отсчета будет в кучу раз больше и точность выше!
В смысле дискретность отсчета будет меньше! и точность выше.

[Alex]

Код: Выделить всё

prevFilteredUI[U] = filteredUI[U];
filteredUI[U] = 0.996 * (prevFilteredUI[U] + sampleUI[U] — prevSampleUI[U]); 

Я так понимал, что убирается любое смещение, а не половина питания. Кто-нибудь может объяснить, как на самом деле?