Arduino power meter 3 phases
Le défi est de mesurer un courant alternatif (AC) d’une tension relativement élevée (220-240V) avec notre microcontrôleur Arduino 5V à courant continu. Cela peut sembler dangereux, mais nous utiliserons un transformateur de courant (CT) non invasif, de sorte que notre Arduino reste isolé galvaniquement de la haute tension AC.
Ce prototype est basé sur l’excellent projet open source OpenEnergyMonitor. Il utilise des parties de son matériel et de son logiciel standard emonTx pour signaler la consommation d’énergie apparente en courant alternatif, sur la base des mesures d’un transformateur de courant comme dans l’image de gauche. Le projet original permet également de mesurer la puissance triphasée et/ou réelle, mais pour notre prototype ici, nous ne mesurons que le courant d’une phase, et non sa tension, ce qui nécessiterait un adaptateur CA/CA.
Le TC, comme montré dans l’image ci-dessus, est fixé autour d’un fil du secteur (phase ou neutre, pas les deux !), et il a 2000 enroulements et un courant maximum de 50mA donc il peut lire jusqu’à 100A. Plus d’informations ici.
Nous voulons capturer le petit courant alternatif qui est proportionnel (1:2000) au CA qui passe par le fil principal. Nous convertissons ce courant en une tension en le faisant passer par une résistance de charge, comme sur l’image de droite.
Wattmètre Arduino
void loop() {}Le logiciel Otii nous permet d’avoir rapidement un aperçu de la consommation électrique. Pour plus d’informations sur la façon de configurer votre nouveau projet, d’alimenter la carte Arduino avec Otii Arc, ou plus encore, consultez le site de documentation de Qoitech. Une métrique importante fournie par Otii Software est la “consommation moyenne de courant” pendant une période sélectionnée. Pour ce mode d’inactivité, nous obtenons 13,6mA. Nous utiliserons cette mesure pour surveiller la consommation de courant pendant chaque mode différent (sommeil profond, échantillonnage, extraction de caractéristiques et inférence). Cet outil nous aidera à déterminer combien de temps notre appareil fonctionnera avec une batterie de 500mAh. Nous utiliserons la valeur “Durée de vie” comme indicateur clé. Dans notre premier scénario, la durée de vie est de 1,5 jour. Comme vous pouvez le voir ici, la consommation de courant sans aucune optimisation est assez élevée. Pour optimiser cette consommation de courant par défaut, Arduino fournit quelques astuces : Comment réduire la consommation d’énergie sur le Nano 33 BLE.Essayons ces recommandations dans un deuxième sketch Arduino:void setup() {
Arduino compteur de puissance 220v
Je recommande également vivement mon eBook Microcontroller Datasheet, où vous trouverez des informations détaillées sur la consommation d’énergie de plusieurs cartes microcontrôleurs Arduino, ESP8266 et ESP32.Le tableau suivant vous donne un aperçu de tous les composants et pièces que j’ai utilisés pour ce tutoriel. Je reçois des commissions pour les achats effectués via les liens de ce tableau.
Dans cet article, nous couvrons différents microcontrôleurs, des plus grands comme l’Arduino Mega aux plus petits comme l’Arduino Pro Mini. Gardez à l’esprit lorsque vous planifiez votre projet qui nécessite une consommation d’énergie plus faible : chaque dispositif électrique sur le PCB a besoin d’énergie pour fonctionner. Par conséquent, la première étape pour réduire la consommation électrique de l’Arduino est la suivante :
Par exemple, si vous voulez construire une station météorologique qui ne nécessite que 5 entrées numériques et 1 entrée analogique, vous choisissez l’Arduino Nano (22,05 mA) ou l’Arduino Pro Mini (14,62 mA) au lieu d’un Arduino Uno (98,43 mA). Les mesures sont effectuées avec un multimètre USB en état de repos du microcontrôleur après avoir flashé un script Arduino vide sur le microcontrôleur. L’image suivante montre le câblage des différentes cartes Arduino et la configuration des mesures.
Calculateur de consommation électrique Arduino
Habituellement, je mesure la consommation en utilisant un Arduino et sa broche analogique. Le niveau de précision est suffisant. Dans ce cas, mon idée est d’attacher à chaque composant une résistance relativement petite et de voir quelle est la tension de cette résistance. En comparant ces valeurs à la tension de la batterie, je devrais avoir une idée de la consommation d’énergie que j’ai. Est-ce que c’est correct, est-ce que je rate quelque chose ?
Vous pourriez même utiliser un multimètre sensible et un grand bouchon de filtre sur la Vdd pour mesurer le courant (et utiliser une alimentation au lieu de la batterie pour pouvoir augmenter la tension). Cela vous permettrait de faire une estimation.
Si tout ce que vous avez est un Arduino Nano et quelques résistances (d’après votre commentaire), alors la seule façon d’obtenir un résultat valable est de programmer l’ADC pour utiliser la référence interne de 1,1V. Cela vous donnera au moins une meilleure gamme sur l’ADC.
Cela devrait fonctionner, à condition d’ajouter un autre Arduino pour effectuer la mesure et de ne pas essayer d’utiliser le bloc marqué “Nano” dans votre diagramme. Les entrées ADC, même en mode différentiel, doivent être comprises entre GND et Vcc, de sorte qu’elles soient négatives par rapport à la masse du Nano.