Для одной из автоматизаций мне потребовалось измерять электроэнергию, хотя бы примерно. Важной частью ТЗ стал бесконтактный способ измерения. Элементы были описаны ранее, теперь самоделка.
Translation to English is here. Также основной канал в telegram.
Вначале, немного конкретики. Для измерения тока есть действительно много вариантов, для примера, поделим их на контактный и бесконтактный способ. Далее, их можно поделить по стоимости на дорогие и дешевые. Ну, и как минимум, по точности измерения.
Я решил измерять ток потребления стиральной машинки с целью определения окончания стирки. Точность для такой цели - не нужна. Токи - большие, поэтому использовать различные "умные розетки с функцией измерения тока" - не очень умно, качество изделий могут привести к пожароопасной ситуации. Конечно, кроме тех случаев, когда качестве изделий мы уверены, но тогда упираемся в проблему высокой стоимости конечных изделий. А хочется, чтобы и дешево, и просто, и надежно. На китайских площадках можно найти трансформаторы тока за смешные деньги, да и при желании его можно намотать самому. Показывать он будет, конечно, больше погоду, чем показания, но даже если погрешность таких измерений достигнет 5%, то для нас это абсолютно ничего не решает. Ну и трансформатор легко вешается на провод, не создавая дополнительных контактных соединений.
Для этого я купил несколько трансформаторов и готовых плат. Трансформаторы я оставил для дальнейших экспериментов, а вот платы оказались для меня весьма неподходящие, писал про них в статье:
Сами по себе модули неплохие, но предназначены они для использования с собственным кодом, например таким. Метод, который там используется, описан во многих местных, например тут, достаточно лишь узнать про RMS и TRMS.
Недавно я описывал про ESP Home:
Внутри этого проекта уже есть готовые решения для измерения тока:
и в интернете можно найти проекты со способами реализации подобных схем. Там, конечно, тоже не без ошибок, но смысл должен быть понятен. Трансформатор подключается к резистивному делителю одним концом и другим к аналоговому входу. Трансформатор шунтуется резистором.
Если же глянуть на то, как работает наша плата, то там все немного не так и сигнал смещен. Я подключал плату напрямик к esp и загрузил тестовую прошивку из примера. Замеры напряжения на АЦП практически не имеют никакого отношения к реальным замерам тока. Очевидно, что использовать этот модуль с платой без дополнительных изменений нельзя...
Я провел эксперимент и вместо переменного резистора установил контакты (еще один установил, на всякий случай, перед конденсатором). Подключил esp к выводу первого операционного усилителя:
Этого оказалось вполне достаточно для того, чтобы получить данные. Использование этой платы совместно с ESP Home в таком виде - уже возможно, но сомнительно. Намного проще и дешевле использовать трансформаторы без этих плат.
Ладно, продолжаем эксперимент. Устанавливаем плату в щиток на провод автомата:
Теперь останется мелочь, написать конфиг для ESP Home, заливаем и смотрим. Все данные на месте:
Upd1. Там, на скриншотах, можно обратить внимание на отрицательные значения, дам комментарии: после старта прошивки, значения вычисляются в вольтах с АЦП и нужно указывать реальные значения в амперах, записать все в прошивку и обновить. Я вначале допустил ошибку и откалибровал так, что у меня появились отрицательные значения тока. Это привело к тому, что посчиталась обратная энергия. Я позже все исправил, но значения в плюс вышли лишь через пару дней.
Код для удобства оставил тут, но в нем нет ничего сверхъестественного. Для описания смысла содержимого можно использовать комментарии и официальную страничку.
Всем добра, учимся на ошибках, пытаемся сделать мир лучше.
Подпишитесь, чтобы не пропускать следующий контент. Нажмите лайк, если интересно, так я пойму какие публикации больше нужны моей публике.
Также публикации можно найти на других площадках: Instagram, telegram (RU, EN, DE), Medium, LiveJournal, YouTube.
Мой блог является некоммерческим, поэтому позитивный комментарий, лайк или репост поможет публикациям выходить чаще ☺.