Мониторинг включения нагрузки 220В
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 29/05/2016 - 01:29
Уважаемые!
Помогите реализовать минипроект:
Необхоимо набрать статистику вкрбчения и отключения нагрузки по сети 220В.
Длительность 1-2 чяса.
На чем реализовать аппаратную часть и как это привязать к ардуино?
Уточнение: мощьность нагрузки 2500 Вт
Результат интересен в виде временного графика включения-отключения.
Оптрон PC817 , диод , резистор , ардуина , модуль реального времени , модуль для карты SD , бук для просмотра данных
Этого хватит...
Мощность нагрузки - не важна
А можно чуть-чуть подробнее, длоя начинающего...
Оптрпон в цеп, последоватерьно нагрузки?
Результат интересен в виде временного графика включения-отключения.
В каком виде ? На чём увидеть надо ? Увидеть в реальном времени ? Или ?
Нет , оптрон параллельно нагрузке
Результат интересен в виде временного графика включения-отключения.
В каком виде ? На чём увидеть надо ? Увидеть в реальном времени ? Или ?
Нет, не в раельном. Достаточно статистики.
К примеру, если это утюг, как реализовать?
пост #2
Ой , чуть посложнее - но вполне реализуемо....
К списку нужно добавить датчик тока
Длительность мониторинга - карта SD.... Хватит на 10 лет....
А на практике как?
Можно со схмемкой?
Нет , нельзя
Времени нету.....
Есть раздел "Ищу исполнителя" , но там за денежку.....
Берете датчик тока (поиском по алиэкспресс current sensor) на ток не менее 12а для вашего случая
это может быть как датчик на основе эффекта холла включаемый последовательно с нагрузкой (типа asc712 на 20 ампер) так и неинвазивный трансформатор тока - этот представляет из себя катушку с дыркой в центре через которую пропускают один из проводов нагрузки (продевают как нитку через угольное ушко)
дальше берете программу для расчета тока для вашего датчика, ставите порого срабатывания (ну скажем в вашем случае это может быть 8-10 ампер) и как только порог превышен делаем запись о включении, как только ток упал ниже порога - запись о выключении
нужен будет модуль часов на ds3231 для точных моментов времени каждой записи
писать можно на SD карту и настройки делать с кнопок по дисплею (например текстовый дисплей 1602)
или же прицепить ethernet shield, настройки делать через вэб, а писать сразу в базу какого либо сервера или сервиса
А стоит ли городить огород, если есть готовые устройства?
Например, счетчик моточасов
Готовые денег стоит. А мне это надо сделать один раз. ))
К томуже, указанный счетчик считает моточасы, а мне нужно по времени фиксировать момент включения....
Тут надо различать два случая. Если нагрузку вкл/откл снаружи и между комутирующим устройством и нагрузкой можно подключится, то проверяем подаваемое напряжение оптроном. Если устройство запитано постоянно и само комутирует нагрузку в своем составе и/или подключится нельзя, то проверяем потребляемый ток датчиком тока.
Делал слежение за работой стиралки. В саму машинку лезть неохота. Встроил в розетку трансформатор тока (ТТ), с дыркой который. Нормально получилось, только в розетке тесно очень, а ТТ не такой уж и маленький. Легко различается включение тена, движка и даже замка дверцы. Напоминаю, что ТТ должен быть нагружен сопротивлением не более чем в паспорте. Работа без нагрузки не допустима.
Тоже думаю, что ТТ самое подходящее решение.
А намотать самому его реально? Или гомороиться не стоит?
Не стоит. Тысячи витков тонюсеньким проодом на тороиде..
Из готового можно поставить любой электросчетчик. Мощность тэна довольно постоянна, с точностью процентов 10 время можно высчитатьь поделив квт/час на мощность в киловаттах
Решил делать не неинвазивном датчике AC1025.
Что-то не могу найти вариантыы подключения к ардуинке. Может кто нибудь ткнет меня носом? )))
Ну возьмите за пример стандартный модуль, рассчитайте резистор по аналогии..
Я так понял, стандартный модуль используется с постоянным током?
А в моем случае на резисторе получится синусоида. Ставить диодный мост или можно научить ардуино просто "понимать" наличие потенциала, хоть и переменного? Мне же достаточно зафиксировать только факт включения нагрузки.
"Факты включения нагрузки" бывают разных типов:
1. Появление на нагрузке напряжения.
2. Протекание через нагрузку тока.
3. Акустический шум нагрузки.
..........
Соответственно датчики абсолютно разные.
Так я же написал, на каком я делаю.
Ну возьмите за пример стандартный модуль, рассчитайте резистор по аналогии..
Так это и есть ТТ, только на плате и с раземом. Резистор там нагрузочный, в пересчете не нуждается он в доке ТТ обозначен как не менее. брал здеся - http://ru.aliexpress.com/item/J34-Free-Shipping-DL-CT1005A-50A-10A-5mA-Wear-Core-Type-AC-Miniature-Current-Transformer-Sensor/32402098826.html
Как и AC1025. Кстати этот удивил, он не Китай, он Индия 8)
"Факты включения нагрузки" бывают разных типов:
1. Появление на нагрузке напряжения.
2. Протекание через нагрузку тока.
3. Акустический шум нагрузки.
..........
Соответственно датчики абсолютно разные.
А если нагрузка - нагреватель, то п.3 исправить на нагрев. Если нагрузка вибратор - не знаю шо и написать ;)
Я не пойму, что делать с синусоидой на этом резисторе? Выпрямлять и потом на ардуино?
Зачем выпрямлять? Так оцифровывать, ловить максимум, сглаживать и сравнивать с поргом.
Я не пойму, что делать с синусоидой на этом резисторе? Выпрямлять и потом на ардуино?
Удобнее выпрямить и сгладить конденсатором -всего 2 детали. Тем более нельзя просто так взять и подать переменку на вход АЦП, можно и защитный диод в порту МК сжечь. Плюс выпрямленный и сглаженный сигнал сильно упростит скетч. Я б написал такой логгер на аналоговом компараторе с прерыванием, это 4-5 строчек кода. Но я железячник, программист несомненно скажет, что всё можно сделать программно :) Но код уже не будет в 5 строк :). И не забудьте, что резистора на вашем трансформаторе нет, и его нужно рассчитывать, что бы получить в опредёлённом диапазоне мощностей нужный диапазон напряжения. Так же желательна цепь ограничения напряжения с транформатора для защиты входа МК от импульсных помех (стабилитрон, супрессор).
Резистор расчитал. Там, в даташите, график для расчета. Все просто.
а стабилитрон ставить параллельно входу МК?
Удобнее выпрямить и сгладить конденсатором -всего 2 детали.
Тем более нельзя просто так взять и подать переменку на вход АЦП, можно и защитный диод в порту МК сжечь.
Я б написал такой логгер на аналоговом компараторе с прерыванием, это 4-5 строчек кода. Но я железячник, программист несомненно скажет, что всё можно сделать программно :) Но код уже не будет в 5 строк :).
01
void
loop
()
02
{
03
unsigned
int
AnMax;
04
05
AnMax=0;
06
07
for
(
byte
i=0;i<240;i++)
08
{
09
unsigned
int
AnInp = analogRead(InpTT);
10
if
(AnInp>AnMax) AnMax=AnInp;
11
delayMicroseconds(100);
12
if
(FirsStep)
Serial
.println(AnInp);
13
}
14
15
/* Сглаживаем максимальные значения мгновенного тока простым БИХ-фильтром */
16
SrMax=SrMax-(SrMax>>BIX_EXP)+AnMax;
17
18
byte
CurrState = SrMax>POROG?1:0;
Звиняйте что делей, но кроме этого в лупе только щелканье клапаном, потому решил делать блокирующее ожидание.
Откуда вобще разговоры о слабости защитных диодов пошли? Вы где в даташет такое читали, поделитесь ссылкой. Про 40мА в пин по максимуму помню. И исходя из этого имеем защиту до 400В. Помоему достаточно.
Ну да, в даташите про диоды не сказано. Но, думаю, подразумевается что 40ма -это максимальный ток ключевого транзистора на выходе порта. В режиме входа он вообще отключен. А если подать переменку, даже через резистор, то.. Отрицательную полуволну переменного напряжения сразу примет на себя нижний диод, даже если допустить, что он вытянет 40 ма это ещё не отбой тревоги. При напряжении на входе МК, большем, чем Vcc верхний диод начнёт стравливать лишнее напряжение в общую шину питания, вот это будет страшно. Я конечно не подключал, всё это только размышления :)
Ничего там страшного нет. Если контроллер с его нагрузками потребляет более чем ток в пин, то просто снизится нагрузка на преобразователь питания. Если менее - начнет расти напряжение питания и соответственно потребление схемы, пока не выровняется. Я такое наблюдал, контроллер запитан от стабилизатора 5В, а меряеш - 6В. Неприятно но не смертельно, темболее что для такого надо подать сотни вольт. А это в общем нереально на ТТ и его шунт 100-200 Ом, там все пыхнет . Реально импульсы такие, но они вобще не проблема, емкости блокировки их поглотят. Сомниваюсь что стабилитрон выдержит теж 40мА не сгорев, разве что сдоровенный под гайку ставить))
Так шо смело схему-минималку можна лепить. К коду ранее выложеному добавлю расчет констант
01
/* Пороговое значение тока */
02
#define POROG_mA 400
03
/* Параметры измерительной схемы */
04
#define R_transform 220 // нагрузка трансформатора тока
05
#define K_transform (10000/5) // коэфф. трансформации
06
#define K_ADC (102400/256) // единиц АЦП на 1 вольт
07
08
/* Расчет порогового значения на выходе АЦП*/
09
#define POROG_ADC ((K_ADC*POROG_mA/1000)*R_transform/K_transform)
10
11
/* Степень сглаживания, больше значение - сильней сгладит */
12
#define BIX_EXP 6
13
14
/* Расчет порогового значения после сглаживания*/
15
#define POROG (POROG_ADC<<BIX_EXP)
Так что, можно напрямую к МК подключать выход с датчика тока?
Что-то страшно, вдруг там броски большие?
а как защитить?
А номиналами помножите?
В данном случае не имеет принципиального значения, диод и транзистор практически любые, резисторы пусть будут одинаковые в диапазоне 1К - 10К.
Для изготовления блока управления промышленным пылесосом, я сделал так:
Взял малограбаритный трансформатор(на обычном трансформаторном железе, для наших целей оно предпочтительнее ферритовых колец и т.п.) Намотал первичку в примерно десяток витков провода D 2,2мм.
и вторичку - сотни полторы обычного тонкого обмоточного провода, диаметр не столь важен, поскольку токи там мизерные.
Вторичка намотана сразу, поверх нее уложена первичная обмотка, так удобнее наматывать.
При нагрузке 2,5кило, транс даже не теплеет. напряжение на выходе примерно 1,6В переменки.
Чтоб не париться с полуволнами, и т.п. после вторичной обмотрки поставлен выпрямительный диодный мост.
Минус его воткнут сразу на массу, плюс через резистор 100 Ом подключен на три поледовательно включенных диода (получился аналог низковольтного стабилитрона, напряжение на них не превысит 2 вольт при любой возможной нагрузке). С них и берется сигнал управления на аналоговый вход Дуни.
Параллельно входу так же включены электролит 47МК 25В(возможно и поменьше поставить) и резистор 640 Ом.
Конденсатор сглаживает пульсации, резистор обеспечивает разряд конденсатора.
Работает все без каких либо нареканий. Нагрузки больше 2,5 не давал, нечем было нагрузить, но уверен, что и под десяток кило все бы нормально работало, падение напряжения на трансе ничтожное...
По скетчу просто указывается превышение уровня, которое я считаю включенной нагрузкой, после чего включаю турбину пылесоса.
Я подобрал включение при величине нагрузки примерно в районе 160-170Вт.
А то фирменный DeWalt реагирует даже на включение в его розетку паяльника на 40W, а это все же перебор..
Впрочем перешить не проблема в любое время, и на любое значение.
Мне же достаточно зафиксировать только факт включения нагрузки.
Ребята! По моему ТсС достаточно то , что предложил SU-27 -16 в пост №2.Ну или реле , обмоткой паралельно нагрузке и контакт , замыкающий цифровой вход ардуины. А расчет температуры термоядерного синтеза ему пока не нужен.
Ребята! По моему ТсС достаточно то , что предложил [skipped]
Было бы достаточно, следующим постом он бы наверное написал, типа "спасибо за помощь, проблема решена"...
Однако, при его активном участии обсуждение вариантов продолжается..
Так что скорее всего этот вариант не исчертывающе подходит, раз TC обсуждаются и другие способы "расчета температуры термоядерного синтеза".
Кстати, потому и получается такая бездна вариантов, что на этом форуме топикстартеры часто ставят техзадания в стиле "УгадайЧегоМнеНадо". И приходится или гордо молчать и топать мимо... или выяснять что требуется, какие есть условия? Варианты предлагать, из опробованного.
Имеется, правда, и качественно лучший вариант - просто обучиться телепатии, но у меня с этим что то не заладилось. Возможно кто то окажется более талантливым.
Спасибо за варианты, но в моем случае нет доступа к самой нагрузке. И врезаться в цепь потребителя тоже нельзя.
Так что, можно напрямую к МК подключать выход с датчика тока?
Что-то страшно, вдруг там броски большие?
можно, но не совсем напрямую, вот например https://openenergymonitor.org/emon/node/58
нужна только та часть, что для измерения тока
Все собрал. Вот результат:
при включении нагрузки, напряжение на коллекторе падает с 5 до 2,8В.
Так и должно быть?
Я полагаю на коллекторе должны быть импульсы от 0 до +5в частотой 50Гц.
От нуля никак не будут, от 0.6в до 5в и не 50 герц, 100 с пропусками, ибо одна полярность у нас закорочена диодом
чтобы так было надо расчитать правильно нагрузочный резистор ТТ и резистор в базе транзистора
обычным вольтметром увидим только среднее, 2.8в это или усреднение или не полностью открытый транзистор
Я бы сделал так. Параллельно нагрузке включаю зарядное устройство для мобильника. Выходное напряжение этого зарядника с помощью двух резисторов уменьшаю до четырёх Вольт. Это четырёхвольтое напряжение подаю на цифровой вход ардуины. Для сбора статистики и построения графика использую программу "Realview 3.0" или аналогичную. http://arduino.ru/forum/obshchii/posovetute-programmy-vizulizatsii-izmerenii-na-pk
Я бы сделал так. Параллельно нагрузке включаю зарядное устройство для мобильника. Выходное напряжение этого зарядника с помощью двух резисторов уменьшаю до четырёх Вольт. Это четырёхвольтое напряжение подаю на цифровой вход ардуины. Для сбора статистики и построения графика использую программу "Realview 3.0" или аналогичную. http://arduino.ru/forum/obshchii/posovetute-programmy-vizulizatsii-izmerenii-na-pk
странно, что меня многие не слышат.
у меня нет доступа к потребителю и коммутации! Есть только кабель, которым она подключена к сети.