Подключение трансформатора тока к микроконтроллеру

Подключение датчика тока к МК

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

И да, почему для делителя используют резисторы от 10К до 470К? Как это расчитали?

дык в конце описания разжёванно.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Потому что это действующее значение. Корень из двух это только для синусоидального тока. Для других форм другие коэффициенты.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

дык в конце описания разжёванно.

То что это для снижения потребления тока я прочитал, но почему именно 10-470К? Почему не просто 470К? Или от 5 Ом до 1 МОм?

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

А, нашел! Амплитудные значения силы тока. Спасибо

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Нужно обеспечить смещение уровня на половину питания. Если взять больше 470к – вход АЦП будет оказывать влияние. Если меньше 10к – потребление растёт. Общие соображения. Обычно в референсных схемах электросчётчиков стоит 47к.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Нужно обеспечить смещение уровня на половину питания. Если взять больше 470к – вход АЦП будет оказывать влияние. Если меньше 10к – потребление растёт. Общие соображения. Обычно в референсных схемах электросчётчиков стоит 47к.

Кратко и лаконично, спасибо за ответ. Но все же, можете объяснить, так сказать для общего развития, как понижение питания влияет на смещение напряжения в положительную фазу?

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Переменное напряжение имеет + и – значения относительно нуля. АЦП измеряет только от нуля до + референсного значения, для обычного режима ардуины до напряжения питания. Поэтому, что бы получить все значения переменного напряжения нужно его сдвинуть вверх так, что бы максимальное отрицательное значение было больше нуля. Это делают делителем референсного напряжения пополам и относительно этой точки подают переменное напряжение на вход АЦП. В этом случае отрицательные значения вычитаются от половины, положительные складываются. Если максимальное значение переменного напряжения меньше половины референсного, то все значения переменного напряжения будут оцифрованы без ошибок. При обработке необходимо из полученного результата вычесть значение АЦП при нулевом переменном напряжение. Получим значения от -до + .

Это устройство следит за использованием бытовой электросети и записывает показания на SD карту памяти. Простые аналоговые усилители усиливают сигнал с датчиков напряжения и тока, и, исходя из полученных, данных микроконтроллер ATmega168 вычисляет потребляемую мощность по формуле P=V*I. Напряжение и ток измеряется с частотой 9615Гц, так что показания должны быть точными даже на несинусоидальных нагрузках, таких как компьютеры или люминесцентные лампы. Графический ЖК-дисплей показывает потребление энергии в виде графика, а также может выступать в качестве осциллограф для наблюдения за напряжением и током. Есть три режима усиления сигнала с датчиков (1x, 10x, 100x и), благодаря чему прибор дает точные показания при высоком и низком энергопотреблении.

Ток измеряется при помощи двух трансформаторов тока установленных в щитке. Трансформаторы состоят из 100 витков провода намотанных на сердечник выходного трансформатора строчной развёртки от старого телевизора. Шунтирующий резистор 0.2 Ом подключен к катушке и все это обернуто изоляционной лентой для безопасности. Датчик связан с основным блоком при помощи кабеля USB, но также подойдёт экранированный аудио кабель. К сожалению, два трансформатора дают разные значения при одинаковом напряжении на входе, что вызывает погрешность около 10%. Вероятно это зависит от типа используемого сердечника. Четыре ОУ в одном корпусе LMC6484AIN используется для усиления сигнала. Этот чип был выбран потому, что он может работать с размахом, равным напряжению питания, в данном случае от 5В.

Аналоговая часть прибора в сборе. Внутри корпуса она будет помещена в медный кожух для защиты от фона 50/60Гц.

Напряжение измеряется с помощью делителя напряжения 2000:1 подключённого к AD623AN. Эта микросхема была выбрана потому, что она может работать от 5В и работать с отрицательным сигналом на входе. Делитель напряжения имеет небольшой ток утечки на землю, однако он слишком мал для срабатывания УЗО. Номиналы элементов рассчитаны для входного напряжения 120В, и делитель напряжения необходимо пересчитать для включения в сеть 240В.

Если вы хотите делать подобное устройство, то знайте, что напряжение и ток можно рассчитать не только при помощи микроконтроллера, а также и при помощи специализированых микросхем, например ADE7757. Это гораздо проще и, возможно точней.

Цифровая плата, блок питания, делитель напряжения

Трансформаторы тока, по одному для каждой фазы. Они установлены таким образом, что если они упадут, то ничего не замкнут.

График показывающий энергопотребление. Водонагреватель потребляет более 4 кВт.

График потребления за три дня. Большие импульсы – водонагреватель, а небольшие – холодильник. Также в субботу несколько раз стиралось белье.

Стирка белья крупным планом.

Таким образом, основную часть электроэнергии потребляет бойлер, холодильник и прачечная. На их фоне компьютеры и лампы просто незаметны. Интересно будет понаблюдать за этим зимой, когда энергия будет расходоваться на обогрев и постоянное освещение.

Ниже вы можете скачать исходники, прошивку и файлы Eagle

Токовые трансформаторы являются важными защитным устройством релейного типа.

Схема подключения трансформатора тока предполагает использование первичной и вторичной обмотки с учетом коэффициента относительной погрешности.

В статье подробно о монтаже счетчика через трансформатор тока.

Схема подключения счетчика через трансформаторы тока

Установка электрического счетчика осуществляется в соответствии с основными правилами и требованиями, предъявляемыми к схеме подключения прибора. Счетчик устанавливается при температурном режиме не ниже 5 о С.

Приборы энергоучета, наряду с любой другой электроникой, крайне тяжело переносят низкотемпературное воздействие. Установка электрического счетчика на улице потребует сооружения специального герметичного утепленного шкафа. Прибор учета фиксируется на высоте не более 100-170 см, что облегчает эксплуатацию и его обслуживание.

Схема подключения счетчиков МЕРКУРИЙ

Подключение однофазного прибора

При монтаже однофазного прибора учета, особое внимание необходимо уделить порядку подключения кабелей на клеммные элементы:

• на первую клемму производится подсоединение фазного провода. Вводимый кабель чаще всего обладает белым, коричневым или черным окрашиванием;
• на вторую клемму осуществляется подключение фазного провода, испытывающего силовую нагрузку. Такой кабель обычно бывает белого, коричневого или черного цвета;
• на третью клемму выполняется подсоединение электропровода «ноль». Этот вводной кабель имеет голубую или синевато-голубую маркировку;
• на четвертую клемму производится подключение нулевого провода, имеющего голубое или синевато-голубое окрашивание.

Подключение однофазного прибора

Обеспечивать защиту на заземление для устанавливаемого и подключаемого электрического прибора учета не потребуется.

Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Трёхфазные устройства учета электроэнергии комплектуются, как правило, DIN-рейкой, двумя видами панелей, которые прикрывают подключаемые клеммы, а также руководство и пломбы. Технология самостоятельной установки:

• монтаж на DIN-рейке электрического щита вводного автомата и трехфазного счетчика электроэнергии;
• спуск фиксаторов на оборотной стороне трёхфазного прибора энергоучета, с последующей установкой и поднятием фиксаторов;
• подсоединение вводного автомата с необходимыми вводными клеммами на электросчетчике, в соответствии со схемой подключения.

Схема монтажа трехфазного счетчика

Удобным является использование токопроводящих жил из медных проводов, сечение которых не меньше, чем стандартные размеры вводного кабеля.

Соединение обмоток реле и трансформаторов тока

Принцип воздействия токового трансформатора не имеет существенных отличий от подобных характеристик стандартного силового прибора. Особенностью первичной трансформаторной обмотки является последовательное включение в измеряемую электрическую цепь. Кроме всего прочего, обязательно присутствует замыкание на вторичную обмотку на разные, подключенные друг за другом приборы.

В полную звезду

В условиях стандартного симметричного уровня токового протекания, трансформатор устанавливается на всех фазах. В этом случае вторичная трансформаторная и релейная обмотка объединяются в звезду, а связка их нулевых точек выполняется посредством одной жилы «ноль», а зажимы на обмотках подсоединяются.

Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду

Таким образом, трехфазное короткое замыкание характеризуется протеканием токов в обратном кабеле в условиях двух реле. Для двухфазного короткого замыкания, протекание тока отмечается в единственном или сразу в паре реле, согласно фазовому повреждению.

В неполную звезду

Особенностью двухфазной двухрелейной схемы подсоединения с образованием неполной звезды. К достоинствам такой схемы можно отнести реагирование на любой вид короткого замыкания, кроме земли фазы, а также вероятность применения данной схемы на междуфазных защитах.

Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду

Таким образом, в условиях различных типов короткого замыкания, токовые величины в реле, а также уровень его чувствительности, будут разнообразными.

Недостаток подсоединения в неполную звезду представлен слишком низким коэффициентом чувствительности, по сравнению со схемой полной звезды.

Проверка трансформатора на работоспособность требуется, если имеются подозрения на его неисправность. Как проверить трансформатор мультиметром – инструкцию вы найдете в статье.

Как правильно установить заземление на даче, расскажем тут.

Как правильно выбрать провод заземления и какие марки наиболее популярны, читайте далее.

Подсоединение трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности

Такой вариант находит широкое применение в защите от замыкания «земля».

В условиях нагрузки трехфазного и двухфазного короткого замыкания показатели IN=0.

Тем не менее, при наличии погрешности токовых трансформаторов, в реле наблюдается проявление небаланса или Iнб.

Подсоединение трансформаторов тока

В процессе выполнения последовательного подключения вторичной обмотки в условиях параллельного подсоединения, позволяет уменьшать трансформирующий коэффициент и увеличивать уровень тока на вторичной цепи. Первичные обмотки подсоединяются исключительно в последовательности, а вторичные — в любом положении.

Последовательное подсоединение

При варианте последовательного подключения токовых трансформаторов, обеспечивается повышение нагрузочных показателей. В этом случае применяются трансформаторы, имеющие идентичные показатели kТ.

Соединение обмоток трансформатора последовательно

При протекающем через прибор одинаковом токе, величина поделится на коэффициент два, а уровень нагрузки снизится в пару раз. Применение такой схемы актуально при подсоединении Y/D с целью обеспечения защиты дифференциального типа.

Если устройству требуется напряжение в 12 Вольт, необходимо подключать его через трансформатор. Трансформатор 220 на 12 Вольт – назначение и принцип действия рассмотрим подробно.

Об особенностях использования и монтажа шины заземления вы узнаете из этой информации.

Параллельное подсоединение

При использовании токовых трансформаторов, обладающих одинаковым уровнем kТ, отмечается появление результативного трансформирующего коэффициента, сниженного в пару раз.

Таким образом, при последовательном подсоединении вторичных обмоток обеспечивается повышение уровня выходного напряжения и показателей мощности в условиях сохранения номинальных значений выходного тока.

Если обмотка вторичного типа на каждом трансформаторе предполагает напряжение на выход 6,0 В при номинальных токовых показателях 1,0 А, то последовательное подсоединение позволяет сохранить номинал, а уровень мощности повышается в два раза.

Параллельное подключение вторичной обмотки в таком варианте помогает обеспечивать показатели напряжения на выходе 6,0 В, а также уровень тока — в два раза выше.

Видео на тему