همه چیز در مورد برق امروز.. مدتی است که به دنبال مدار نظارت بر برق (220-240VAC) هستم که ممکن است بتوانم با آردوینو ارتباط برقرار کنم. البته راه حل OpenEnergyMonitor وجود دارد ، اما به نظر می رسد آنها از یک ترانسفورماتور برای جداسازی و اندازه گیری ولتاژ شبکه استفاده می کنند. ترانسفورماتور دقیقاً به خوبی به برق متصل نمی شود: بنابراین ولتاژ سمت ثانویه یک ولتاژ کوچک شده در سمت ورودی نیست، ترانسفورماتور خود موج سینوسی ولتاژ را مخدوش می کند.
سپس در آخر هفته با صفحه پروژه دیو برکلی آشنا شدم ، و او طراحی جالبی برای مانیتور مصرف برق دارد که مستقیماً ولتاژ خط را اندازه میگیرد. نمایشگر انرژی خانگی او از یک ADC دو کاناله با ایزوله نوری و راه حل خوب استفاده می کند. اطلاعات زیادی در سایت او وجود دارد، من فقط چند قسمت کوچک را برای نسخه خود تغییر دادم. او از یک ADC 10 بیتی [MPC2003] استفاده میکند که من نتوانستم آن را از RS دریافت کنم، آنها سفارشات را نشان میدادند، بنابراین من به دنبال یک نسخه 12 بیتی از همان تراشه [MPC3202] بودم که فقط باید تماشا کنم. زمان تبدیل، 200kps نیست بلکه 100kps است، اما من آن را مشکلی نمی بینم (کلمات آخر معروف!).
بنابراین KiCAD را راه اندازی کرد و مشغول به کار شد، سپس برای دریافت قطعات به RS رفت! اگر یک PDF از نمودار مدار را دوست دارید اینجا بروید: نمودار مدار مانیتور برق اصلی (rev 1.0)
در مدار دیو او یک تقسیمکننده ولتاژ دارد که من نمیتوانم آن را بفهمم، به نظر میرسد او مقاومتهای محدودکننده جریان 100K روی دو خط ورودی دارد و یک تقسیمکننده از یکی از اینها و یک 270R ساخته شده است. شبیه سازی روی این فقط یک نوسان 2.08 -> 2.92 ولتی در ADC داد، با توجه به ورودی AC 311 ولت [که 220VAC * متر مربع (2) است]. من از 1M0 در محدود کننده جریان و یک تقسیم کننده 1M0 و 10K استفاده کرده ام که کمی ورودی بیشتر به ADC می دهد.
=
برای جزئیات بیشتر: نظارت بر برق شبکه ایزوله (Arduino)
در ادامه، متن انگلیسی این مطلب را میتوانید مشاهده نمایید:
All about power today.. For a while now, I’ve been looking around for a mains (220-240VAC) power monitoring circuit that I might be able to interface with an Arduino. There is of course the OpenEnergyMonitor solution, but they seem to use a transformer to isolate and measure the mains voltage. The transformer doesn’t exactly couple to the mains nicely: so the voltage on the secondary side is not a scaled voltage of the input side, the transformer itself will distort the voltage sine wave.
Then over the weekend I came across Dave Berkeley’s Project Page, and he has a cool design for mains power usage monitor that does measure the line voltage directly. HisHome Energy Monitor uses a dual channel ADC with opto-isolation, nice solution. There is loads of info over at his site, I’ve just changed a few little parts for my version. He uses a 10bit ADC [MPC2003] which I couldn’t get from RS, they were showing back order on the part, so I had a dig around and came up with a 12bit version of the same chip [MPC3202] just have to watch the conversion time, it’s not 200ksps but 100ksps, but I don’t see it being a problem (famous last words!).
So started up KiCAD and got work, then on to RS to get the parts! If you like a PDF of the circuit diagram here you go: Mains Power Monitor Circuit Diagram (rev 1.0)