Medidor de corriente no invasivo IoT, Sensor SCT-013-030(video colaborativo)

Hola amigos, este es video colaborativo entre varios canales de youtube de electr贸nica, la tem谩tica propuesta es el desarrollo de herramientas de laboratorio e instrumentos de medici贸n, particularmente he creado un dispositivo que permite medir la corriente y potencia consumida por cualquier artefacto el茅ctrico que tengamos en nuestra hogar, oficina e industria.

Lo interesante de este dispositivo es que la medici贸n de la corriente la podemos hacer sin tener que abrir el circuito, porque el sensor sct013-30 es muy similar a una pinza ampirom茅trica.

Hay que tener en cuenta que s贸lo se debe pasar uno de los cables para hacer la medici贸n, porque si pasamos los dos conductores obtendremos una lectura err贸nea.

Circuito

El circuito es muy simple de montar, debemos montar el escudo ethernet arriba de un arduino uno, tambi茅n podemos usar un arduino mega pero hay que hacer una leve modificaci贸n al c贸digo, por favor observar los comentarios en el c贸digo fuente, para ver que lineas se deben comentar y des comentar.

Vamos ha usar el display sh1106 para visualizar en todo momento la corriente consumida y la potencia. El LM358 es un amplificador operacional, cuya funci贸n es la rectificaci贸n de la onda alterna que genera el sensor sct-013-30, esta onda no es apta para el pin anal贸gico A0 del arduino, porque este pin soporta tensiones que van desde 0 a 5 voltios y la tensi贸n que puede entregar el sensor de corriente va de +/- 1 voltio.

El semi ciclo negativo puede da帽ar nuestro arduino, por lo que debemos eliminarlo, esto lo podr铆amos conseguir con diodos rectificadores pero los diodos de silicio provocan una ca铆da de tensi贸n de 0.7 voltios y los de germanio de 0.6 voltios, esto es demasiado para la se帽al que nos entrega el sensor de corriente sct0-013-30, as铆 que vamos a usar un amplificador operacional el LM358 en su configuraci贸n como seguidor de tensi贸n.

Cuya cofiguraci贸n es la siguiente

Y diagrama el茅ctrico es muy simple

Colocaremos una de 聽las puntas del osciloscopio en el pin 3 del LM358 y veremos una onda alterna que entrega el sensor de corriente, la otra punta va ir al pin 1 y 2 del amplificador operacional, ya podemos apreciar que se ha rectificado y s贸lo pasa el semi ciclo positivo, pero hay una parte de la onda que se pierde, esto no es problema porque el arduino mediante un calculo(teniendo en cuenta que la onda es sim茅trica) compensar谩 esta falta de informaci贸n, para lograr obtener los valores correctos de la corriente consumida por el artefacto a medir.

Como podemos observar en el circuito, el mismo arduino provee de alimentaci贸n de 5 voltios al amplificador operacional y al display oled.

C贸digo fuente

El c贸digo est谩 comentado en la mayor铆a de sus lineas, por favor leer detenidamente, para una f谩cil comprensi贸n del mismo.

Recuerden que tienen que crear un canal en el cloud de www.thingspeak.com聽 donde obtendr谩n datos del Id del canal y la Api de escritura con estos datos ya pueden ir al c贸digo fuente y cambiar esos datos.

Materiales

Arduino uno

Podemos usar el arduino uno o el arduino mega, pero observen el c贸digo fuente poque hay que hacer una leve modificaci贸n, al mismo seg煤n el arduino a usar. Nuestro arduino es el cerebro de todo el proyecto es quien se encargar谩 de tomar lecturas del sensor y procesar estas se帽ales para poder verlas en el display, el terminal serial, el control del escudo ethernet, y proveer谩 de la alimentaci贸n a todo el circuito.

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Escudo ethernet

Nuestro escudo ethernet ser谩 necesario, para subir datos a thingspeak.com y tambi茅n para mostrar datos en nuestra red local, s贸lo debemos abrir alg煤n navegador web y escribir la ip que all谩 asignado nuestro router, eso lo podemos ver en el terminal serial. Una de las mejoras que se har谩 a futuro es agregar esta informaci贸n en el display.

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Sensor SCT013-30

Este sensor nos permite realizar medidas en un rango de hasta 30A. Este modelo tiene una resistencia de carga interna( a diferencia del sct-013-100 que debemos agregarle un resistor de 20 ohm), entreg谩ndonos una salida de voltaje de +/-1 voltio. La relaci贸n es de 30A–>+/-1V

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Transformador de corriente de n煤cleo dividido

SCT013

Especificaciones

SCT013-030V

Display Oled sh1106

Se trata de un m贸dulo de pantalla OLED monocrom谩tica DE 128脳64 puntos con interface I2C .Que presenta varias ventajas en comparaci贸n con pantallas LCD, y podemos destacar su alto brillo, un muy buen contraste, un 谩ngulo de visi贸n m谩s amplio, y bajo consumo de energ铆a. ES聽compatible con Arduino Rasberry Pi y micro controladores PIC entre otros. Trabaja con niveles l贸gicos de聽3.3V a 5V tiene un angulo de visi贸n mayor a los聽160 grados. el聽Tama帽o de la pantalla es de 1,3 pulgadas. Se alimenta con un voltaje de聽3.3V a 5V Se lo puede usar en aplicaciones como聽relojes inteligentes, MP3, term贸metros, instrumentos, y proyectos varios, etc.

 

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Librer铆a

U8glib


Caracter铆sticas

Interface: I2C(3.3V / 5V logic level)

Resolution: 128 x 64

Angle of view: >160 degree

Display color: Blue

Display size: 1.3 inch

Driver IC: SH1106

Power supply: DC聽3.3V~5V

Operating temperature: -20~70鈥機

Application: smart watch, MP3, thermometer, instruments, DIY projects, etc.

 

Amplificador operacional LM358

Caracter铆sticas:

    • No. de amplificadores operacionales: 2
    • No requiere fuente dual (Sin embargo con fuente sencilla no es posible que la salida obtenga voltajes negativos)
    • Voltaje de alimentaci贸n: 3 V a 32 V fuente sencilla (卤1.5 V a 卤16 V fuente dual)
    • Bajo consumo de potencia
    • Ancho de banda t铆pico: 0.7聽MHz
    • Compensado en frecuencia internamente
    • Alta ganancia
    • Compatible con todas las formas de l贸gica
    • Encapsulado: DIP聽8 pines

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Hoja de datos

LM158-LM258-LM358_ST

LM158-LM158A-LM258-LM258A-LM358-LM358A-LM2904-LM2904V_TI

LM258-LM358-LM358A-LM2904-LM2904A-LM2904V-NCV2904-NCV2904V_ON

PinOut Lm358

Resultado de imagen para lm358

Ficha jack hembra

Debemos conectar el sensor al circuito, lo haremos a trav茅z de esta ficha jack hembra de 3/5

Cables dupont

Para la inter conexi贸n de todo el circuito, se puede cambiar por cable telef贸nico que es m谩s econ贸mico

Protoboard

Power Bank

Es opcional se puede alimentar directamente de una pc(el circuito est谩 totalmente aislado) o fuente externa

Cable Usb

Este cable cumple dos funciones una es la programaci贸n del arduino y la otra la alimentaci贸n del mismo

Cable de red

S贸lo si necesitamos que nuestro proyecto se conecte a Internet o red de area local

El circuito trabaja muy bien, quiz谩 debamos hacer algunos ajustes m铆nimos en el c贸digo fuente, como se explica en el video m谩s arriba. Recomiendo probar distintas marcar de amplificadores operacionales, no con todos tuve los mejores resultados, todas formas es un circuito integrado muy econ贸mico, si est谩 dentro de las posibilidades, comprar m谩s de uno de distintas marcas e ir probando.

Lista completa con todos los proyectos presentadas por otros youtubers


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