LusoRobótica - Robótica em Português

Sobre o LusoRobótica => Notícias e Novidades => Tópico iniciado por: ricardo-reis em 06 de Agosto de 2010, 01:16

Título: Open Energy Monitor
Enviado por: ricardo-reis em 06 de Agosto de 2010, 01:16
Olá a todos!

Desta vez trago-vos um projecto interessante e simples de implementar: o Open Energy Monitor.

(https://lusorobotica.com/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fopenenergymonitor.org%2Femon%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2FfrontGraphic02.png&hash=6ba3858b637d1580ec5193d0ad54878ffcbabfe6)

Este projecto consiste essencialmente na utilização de um arduino e alguns sensores, de forma a medir com uma precisão bastante razoável o consumo de electricidade de vossa casa, podendo ser este consumo visualizado em vários tipos de lcd ou enviados directamente para a internet - dependendo da aplicação que lhe quiserem dar.

Isto e muito mais no link que aqui (http://openenergymonitor.org/emon/) vos deixo.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: TigPT em 06 de Agosto de 2010, 15:30
Já à algum tempo que andava a falar de algo deste género com o metRo_.

Vou espreitar o projecto. Obrigado por partilhares.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: metRo_ em 06 de Agosto de 2010, 19:05
Eu também quero fazer fazer algo deste género mas para alem de consumo energético cria acrescentar por exemplo sensores de temp e humidade.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: ricardo-reis em 06 de Agosto de 2010, 19:25
acho que este projecto também já inclui isso.. dá lá um salto.. ;)
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: PDI em 06 de Agosto de 2010, 20:31
Interessante vou acompanhar.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: almamater em 17 de Julho de 2012, 11:13
Desculpem 'desenterrar' este tópico mas a questão está associada ao mesmo.

Queria fazer uma espécie de medidor de consumos em casa, algo simples para começar, um Lcd a mostrar o consumo instantâneo (exemplo: 500W), é fácil de fazer usando um sensor destes?

(https://lusorobotica.com/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fiteadstudio.com%2Fstore%2Fbmz_cache%2Fd%2Fdec1e6b5826c98dd9b14f730d496ee46.image.100x75.JPG&hash=358f90adaa16102ac789b56367a521f44043d6bf)  (TA17-03)

Já alguém por aqui fez algum projecto deste tipo?
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: TigPT em 17 de Julho de 2012, 11:21
Tens vários exemplos como este:

http://www.mindkits.co.nz/_blog/MindKits_News_and_Blog/post/Arduino_Energy_Monitor/ (http://www.mindkits.co.nz/_blog/MindKits_News_and_Blog/post/Arduino_Energy_Monitor/)

Usa sensores como o da Efergy (http://www.efergy.com.pt/store/product.php?id_product=12) ou OWL (http://monitoresenergia.com/loja/monitor-energia/owl-cma113/). A última vez que tive com o DanBar, ele tinha uma pinça dessas no quadro eléctrico que pretendia ligar a um Arduino, não sei se já o fez.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: almamater em 17 de Julho de 2012, 11:43
Ah pelo que li tenho de ver se a instalação é monofásica ou trifásica, esta última requer 3 sensores parece.

Já agora, estes sensores colocam-se à volta de que fio? do fio Preto do quadro eletrico certo?
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: TigPT em 17 de Julho de 2012, 11:45
Nos monofásicos tanto faz que toda a corrente da fase também passa no neutro. Nos trifásicos coloca-se em cada uma das fases.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: Sérgio_Sena em 17 de Julho de 2012, 15:22
Nos monofásicos tanto faz que toda a corrente da fase também passa no neutro. Nos trifásicos coloca-se em cada uma das fases.

Quase.
E se desligares o Neutro no contador, e ligares o Neutro da casa à terra? :)    (uma prática bastante comum na India)

Está a sugar energia, sem a mesma ser medida.
Agora já não pq os contadores continuam a medir a corrente de Fase e geram imediatamente um alarme.

Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: TigPT em 17 de Julho de 2012, 15:24
E dispara o diferencial imediatamente não!?
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: almamater em 17 de Julho de 2012, 15:43
Estou a ver no ebay

http://www.ebay.co.uk/itm/Efergy-Sensor-for-Elite-and-E2-Energy-Monitor-Meter-/110886963446?pt=UK_Computing_Sound_Vision_Power_Cables_Connectors&hash=item19d160c8f6#ht_1111wt_905 (http://www.ebay.co.uk/itm/Efergy-Sensor-for-Elite-and-E2-Energy-Monitor-Meter-/110886963446?pt=UK_Computing_Sound_Vision_Power_Cables_Connectors&hash=item19d160c8f6#ht_1111wt_905)

Se comprar um outro qualquer, tipo de 100A ou assim conseguirei usar as bibliotecas e código fonte disponível no site referido? ou terei de adaptar muita coisa?
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: kast em 17 de Julho de 2012, 15:54
Também mandei vir uma coisa dessas para fazer um contador de kWh.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: almamater em 17 de Julho de 2012, 15:54
Também mandei vir uma coisa dessas para fazer um contador de kWh.

Qual compraste? para eu comprar tb :)
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: TigPT em 17 de Julho de 2012, 15:58
Provavelmente a precisão estará relacionada com o range de valores possíveis. Se vai de 0~10A consegues melhores leituras para 1,31A que de 0~100A já só irá conseguir ler 1,3A por ter uma escala de leituras diferentes.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: kast em 17 de Julho de 2012, 16:01
Comprei um igual a este

http://www.ebay.com/itm/0-100A-Input-Current-Non-invasive-AC-Current-Sensor-/140781156525?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item20c735f8ad (http://www.ebay.com/itm/0-100A-Input-Current-Non-invasive-AC-Current-Sensor-/140781156525?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item20c735f8ad)

Mas também queria fazer uns para uns 5A.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: kast em 17 de Julho de 2012, 16:04
Também mandei vir um destes para experimentar, embora este seja un pouco diferente.

http://www.ebay.co.uk/itm/290734086938?ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1497.l2649 (http://www.ebay.co.uk/itm/290734086938?ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1497.l2649)
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: almamater em 17 de Julho de 2012, 16:05
 ;D para ter uma ideia.. então numa casa 'normal' qual será o mais adequado? 30A certo?
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: kast em 17 de Julho de 2012, 16:07
Eu acho que o de 100A é ideal ... porque 30A parece-me pouco.
30 A dá uns 7kW....
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: Sérgio_Sena em 17 de Julho de 2012, 17:04
E dispara o diferencial imediatamente não!?

Esquece o diferencial, naqueles sitios isso não existe quase. Hard-core power mesmo :)

Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: Sérgio_Sena em 17 de Julho de 2012, 17:10
Eu uso transformadores de intensidade de 1:2500.
Coloco uma resistência de Burden e tenho IAC->VAC directo, depois filtro para RFI e carrego o ADC diferencial do ATMEGA. Mesmo com 11bit, consigo medições satisfatórias.
Para ligar num ADC de micro que não tenha entrada diferencial directa, uso um Amplificador de Instrumentação, feito com ampops, e aí a coisa fica muito mais interessante, consigo ir buscar correntes <50mA-AC.

Atenção que vão precisar de medir o VAC directo e fazer as continhas da desfasagem da V e I, para medir as reactivas, etc.

Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: almamater em 17 de Julho de 2012, 17:41
pronto.. o asena estragou tudo lol
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: Sérgio_Sena em 18 de Julho de 2012, 00:18
pronto.. o asena estragou tudo lol

LOOOL ! ora essa....
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: kast em 29 de Julho de 2012, 23:22
Citar
Atenção que vão precisar de medir o VAC directo

asena, qual a melhor forma de medir o VAC ? No site do energy monitor falam num transformador AC/AC. Como é que os multimetros medem VAC ?
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: senso em 29 de Julho de 2012, 23:31
Os multimetros são isolados e estão flutuantes, não te baseies no que é feito num multimetro.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: Sérgio_Sena em 29 de Julho de 2012, 23:31
Os transformadores são caros, no ponto de vista de produtos comerciais. Só são usados se forem estritamente necessários.

Eu faço medições directas com divisor resistivo. É claro que tenho protecções do circuito na entrada.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: kast em 29 de Julho de 2012, 23:33
Podes postar aqui um esquema/circuito de como fazes isso ?

Dava imenso jeito... e creio que não só para mim!
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: senso em 29 de Julho de 2012, 23:37
Algo na casa de uma resistencia de 1 ou 2 Mohms para limitar a corrente máxima, como segurança, se calhar usaria duas de 1Mohm em série, assim no caso de uma se fundir em curto continua lá a outra, depois um divisor resistivo, op-amp para fazer a escala do sinal e para o centrar em 2.5v(se o micro correr a 5v, se correr a 3.3v, é centrar em 1.65v)  em vez de 0, e juntas uns diodos de clamping, antes da entrada do op-amp, e mantens o ground-plane longe dos traços que levam voltagem AC, para evitar possiveis arcos em caso de fusão de componentes, ainda podes adicionar uns MOV's para proteção logo na entrada do sinal.

Depois tens estes bichinhos da Analog:
http://www.analog.com/en/analog-to-digital-converters/energy-measurement/ade7753/products/product.html (http://www.analog.com/en/analog-to-digital-converters/energy-measurement/ade7753/products/product.html)
http://www.analog.com/en/analog-to-digital-converters/energy-measurement/ade7763/products/product.html (http://www.analog.com/en/analog-to-digital-converters/energy-measurement/ade7763/products/product.html)

E mais, mas em package relativamente facil de usar em casa, esses são dois deles.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: kast em 30 de Julho de 2012, 02:30
obrigado senso.

Por agora preferia seguir o mais possivel o circuito do open energy monitor.

Se bem entendi o circuito deles, eles utilizam um conversor de AC-AC, para baixar a tensão para aproximadamente 9VAC.

Creio que isto é possivel fazer apenas com um divisor de tensão. Agora entendo que são necessárias as seguranças que o asena falou e que tu descreveste.

Estou a tentar desenhar um circuito para ver se entendi o que disseste, e assim que tenha isto pronto coloco aqui para, se não te importares, verificares se é mesmo isto.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: Sérgio_Sena em 30 de Julho de 2012, 09:22
Podes postar aqui um esquema/circuito de como fazes isso ?

Dava imenso jeito... e creio que não só para mim!


É por volta do que o Sense já te disse. Mas ligeiramente diferente.
Claro que já tens chips que te fazem algum trabalho, mas esses já têem uma máquina de estados que calculam energia também.

A protecção inicial é com MOV e Arresters, ambos também protegidos mais atrás ainda, para que não queimem quando há problema.
Depois tens um divisor de tensão "comprido", sempre com 5 ou mais resistências para aumentar o caminho e reduzir o arco eléctrico em casos de 2k/4k.
Não é necessário um ampop para escalar o sinal, a não ser que tenhas o teu divisor a sair com mVolt e queiras aumentar Volt. O que não faz sentido pois podias ter aproveitado o divisor para isso. Alimentas o divisor a um condensador cerâmico de 4.7u/10u, que vai ligar a um pull-up/down com resistências iguais, apenas para te polarizar o sinal e ligar directamente ao pino do micro. Assim, a tua ond está centrada em 2.5V/1.65V e podes medir os ciclos positivos e negativos. Muito importante para se poder medir a energia completa.

Não há necessidade de mais protectores aqui, nem díodos. Os picos de alta tensão que existem, são limitados na entrada pelos protectores. E ao longo do divisor de tensão, as resistências vão baixando linearmente a tensão.
A fonte de alimentação, normalmente não-isolada, é que tem mais protectores, para evitar que os kVolts queimem os reguladores.

Sendo as resistências do divisor de tensão, de 1% ou melhores, bem como o condensador+resistênciaspolarizadoras, consegues uma repetibilidade suficiente para conseguir medir a tensão da rede às dezenas de milivolt sem problema, com um ADC de 10-12bit.


Para medir correntes, o caso muda de figura e então ADC de 16+ bits são necessários para se obter uma boa medição. O mínimo de 12bit e mesmo assim o sinal tem muito ruido.
Com micros que têem ADC de 12bit, acabo por usar uma montagem de ampops em amplificador de instrumentação, desenhado e afinado por mim, com referência para VCC/2, e assim alimento o ADC com uma sinusoide perfeita de "Corrente", dentro da gama dinâmica de medição do ADC. Mesmo assim, para correntes abaixo de 500mA, é necessário aumentar a amplificação, para conseguir tirar o sinal do ruido.
Com micros de 16+ bits, normalmente agora com os front-ends a 24bits, os sensores ligam directos, sem amplificação. E a medição é excelente.


Os AVRs XMEGA têem uma coisa boa, é que medem sinais até -100mV, o que possibilita ligar um sensor directamente e medir o ciclo negativo sem recorrer a ter que pôr o sinal a meia escala. Mas claro... Muito ruido.



Aquilo que poderás fazer, tem mesmo a ver com aquilo que queres fazer.
Eu já não usaria transformadores para medir os sinais. São caros e desperdiçam energia. Mas são a única maneira de teres o circuito isolado da rede, incluindo se a tua PSU também está isolada.
Mas, hoje em dia, as medições são feitas directamente e as PSUs não estão isoladas.

Qualquer comunicação com o exterior, é optica/wireless/isolada-outra.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: almamater em 30 de Julho de 2012, 16:36
Uma ideia parva  ;D

O meu contador da EDP (bi-horário) tem um LED que pisca de x em x segundos.. este LED estará a indicar um consumo qualquer? Não podia por exemplo controlar o nº de vezes que pisca num minuto e dependendo da hora que for fazer as contas de acordo com o preço em vigor?  ::)

é como este:

(https://lusorobotica.com/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fblog.ebserver.org%2Fwp-content%2Fuploads%2F2011%2F10%2F3.jpg&hash=1e3e42d6a5aa71f929f09711de6321cb64f0cd89)
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: metRo_ em 30 de Julho de 2012, 16:45
Uma ideia parva  ;D

O meu contador da EDP (bi-horário) tem um LED que pisca de x em x segundos.. este LED estará a indicar um consumo qualquer? Não podia por exemplo controlar o nº de vezes que pisca num minuto e dependendo da hora que for fazer as contas de acordo com o preço em vigor?  ::)

é como este:

(https://lusorobotica.com/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fblog.ebserver.org%2Fwp-content%2Fuploads%2F2011%2F10%2F3.jpg&hash=1e3e42d6a5aa71f929f09711de6321cb64f0cd89)

É verdade, normalmente de cada vez que esse LED pisca indica que foi gastaste x quantidade de energia.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: Sérgio_Sena em 30 de Julho de 2012, 17:15
Uma ideia parva  ;D

O meu contador da EDP (bi-horário) tem um LED que pisca de x em x segundos.. este LED estará a indicar um consumo qualquer? Não podia por exemplo controlar o nº de vezes que pisca num minuto e dependendo da hora que for fazer as contas de acordo com o preço em vigor?  ::)

é como este:

(https://lusorobotica.com/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fblog.ebserver.org%2Fwp-content%2Fuploads%2F2011%2F10%2F3.jpg&hash=1e3e42d6a5aa71f929f09711de6321cb64f0cd89)


Deve dizer 1000pulsos ou 3200pulsos por KILOWATT/HORA
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: senso em 30 de Julho de 2012, 18:08
Não podes ter eletrónica de volta do contador ou quando lá forem fazer uma leitura levas multa, mas esses medidores falam por RF..
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: almamater em 31 de Julho de 2012, 00:52
ah o meu diz 3200 :) se calhar seria simples tirar dele a informação que pretendo, eles só vêem a electrónica se os deixar entrar, a maior parte das vezes colo um papel na porta e eles tiram daí a leitura  ;D
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: Sérgio_Sena em 31 de Julho de 2012, 01:04
só precisas de  colar um foto-diodo à frente do piscador, e fazer os cálculos com o teu micro.

já sabes que cada pulso equivale a 1000W/3200p = 312.5 mW
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: dio123 em 31 de Julho de 2012, 11:42
Em vez de deixares um papel na porta, dás a leitura pelo site da EDP.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: almamater em 31 de Julho de 2012, 11:49
Em vez de deixares um papel na porta, dás a leitura pelo site da EDP.

Sim, tb já usei esse método :) é melhor e dá menos trabalho, por telefone tb é porreiro.


só precisas de  colar um foto-diodo à frente do piscador, e fazer os cálculos com o teu micro.

já sabes que cada pulso equivale a 1000W/3200p = 312.5 mW

Para os cálculos será do tipo,  312.5mW são 0.312Kw, quando chegar aos 1000 Kw pago o valor que a EDP está a cobrar por 1 Kw será?

A minha fatura:
(https://lusorobotica.com/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fimg232.imageshack.us%2Fimg232%2F223%2Fedp.png&hash=1a9981207fb87d8be379b322d7790b9b1e541bc2)
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: Sérgio_Sena em 31 de Julho de 2012, 11:58
Sim, se as tuas continhas estiverem bem.

Essencialmente vais ter que deixar isso a correr durante algum tempo, para ir comparando. E só ao fim de ~2meses é que podes comprar na factura, se aquilo que medes é igual áquilo coque e cobrado.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: senso em 31 de Julho de 2012, 12:39
Citar
Para os cálculos será do tipo,  312.5mW são 0.312Kw, quando chegar aos 1000 Kw pago o valor que a EDP está a cobrar por 1 Kw será?

É isso, mas tens os Kilo a mais, 312.5mW são 0.3125W, e quando chegar a 1Kw pagas o que a EDP cobra por 1Kw.
Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: almamater em 31 de Julho de 2012, 12:57
 ::) Obrigado! Vou ver se invento alguma coisa então :)

Com um LDR tb deve ser possível não? se tiver todo tapado e apenas levar com a luz do LED do contador.., neste projecto http://openenergymonitor.org/emon/buildingblocks/introduction-to-pulse-counting (http://openenergymonitor.org/emon/buildingblocks/introduction-to-pulse-counting) eles recomendam o TAOS - TSL257-LF - SENSOR, LIGHT-VOLTAGE CONVERTER ou o TAOS - TSL261R-LF - PHOTODIODE

Título: Re: Open Energy Monitor
Enviado por: senso em 31 de Julho de 2012, 12:58
Um foto-diodo tem um tempo de resposta melhor que um LDR, mas um LDR deve ser suficiente.