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Autor Tópico: Ler dados eléctricos através de um arduino  (Lida 3623 vezes)

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Offline Salvador

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Ler dados eléctricos através de um arduino
« em: 06 de Setembro de 2013, 18:14 »
Caros,

Antes de mais boas tardes.

O que pretendo fazer é ler os dados de eléctricos( tensão e corrente) de uma fonte de energia através do arduino colocando à sua entrada transdutores de corrente e de tensão de forma a ter os 5 V à entrada do arduino.
Poderia fazê-lo através de uma placa de aquisição, por exemplo da National Instruments, mas isso tornaria o projecto caro. Além do arduino, alguém conhece alguma plantaforma que possa substituir a placa de aquisição da NI.

Obrigado a todos

Offline LuísR.A.

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Re: Ler dados eléctricos através de um arduino
« Responder #1 em: 06 de Setembro de 2013, 18:20 »
Para medir a tensão basta um divisor de tensão.

Para ler a corrente basta um resistência ligada ao negativo e em série com a carga a ler. Lendo a tensão nessa resistência tens V/R=I

Claro que há ICs especializados para fazer isto de forma mais precisa. Os exemplos anteriores envolve usar resistências de pelo menos 1% e uma boa referência de precisão para calibrar

Eu fiz isto na minha fonte com um micro de 3.3V:
http://lusorobotica.com/index.php?topic=6526.msg73164#msg73164
Ainda não está acabada devido a imprevistos (lá se foi o PC)
« Última modificação: 06 de Setembro de 2013, 18:22 por LuísR.A. »
Tiva MCU é que é.

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Offline beirao

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Re: Ler dados eléctricos através de um arduino
« Responder #2 em: 06 de Setembro de 2013, 19:22 »
a questão é: que é para ti uma "fonte de energia"? Até podes estar a falar de tensão AC e não sabemos. Para dimensionares o circuito que pretendes deves mencionar qual a tensão e corrente máxima e mínima que queres ler.

 

"O único lugar onde o sucesso vem antes do trabalho, é no dicionário" - Albert Einstein

Offline rglove

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Re: Ler dados eléctricos através de um arduino
« Responder #3 em: 06 de Setembro de 2013, 23:29 »
Mas a resistência vai alterar os valores de tensão da carga, ainda que pouco...
Ou o a resistência fica no positivo e o input do divisor de tensão é a tensão da carga?
« Última modificação: 06 de Setembro de 2013, 23:33 por rglove »

Offline LuísR.A.

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Re: Ler dados eléctricos através de um arduino
« Responder #4 em: 06 de Setembro de 2013, 23:42 »
Mas a resistência vai alterar os valores de tensão da carga, ainda que pouco...
Ou o a resistência fica no positivo e o input do divisor de tensão é a tensão da carga?

Eu estou confuso...
A tensão é medida com um divisor de tensão em paralelo. Converte por exemplo 30V para 5V. Assim pode-se ler valores superiores ao possivel do ADC.

Que resistencia?

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Offline rglove

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Re: Ler dados eléctricos através de um arduino
« Responder #5 em: 06 de Setembro de 2013, 23:45 »
A resistência que se usa para converter a corrente em tensão...
Ainda que seja muito pequena, vai alterar um pouco a tensão que chega à carga. Não há outra forma de medir a corrente sem haver esta alteração?

Offline LuísR.A.

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Re: Ler dados eléctricos através de um arduino
« Responder #6 em: 06 de Setembro de 2013, 23:54 »
Não que eu saiba...dependendo do que usas para medir e que corrente medes podes usar uma resistencia mais pequena.
Nos meus tenho uma queda de 0.3V máxima. Tipo para um escala até 300mA uso uma resistencia de 1 Ohm, 0.3V no máximo de 0.3A.

Com uma referencia de 1.5V e um ADC de 10bits dá 1.5/1024=0.0014V de resolução. Como é só 1ohm a resolução é de 0.0014A ou 1.4mA
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Offline rglove

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Re: Ler dados eléctricos através de um arduino
« Responder #7 em: 07 de Setembro de 2013, 00:00 »
Sim, a alteração não é muita... E há sempre a possibilidade de usar uma resistência muito pequena e amplificar o sinal, assim o erro sempre é menor.

Offline LuísR.A.

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Re: Ler dados eléctricos através de um arduino
« Responder #8 em: 07 de Setembro de 2013, 00:04 »
Existe ICs especializados para isso. Tem resolução muito grande e precisão que depois podem ter interfaces com micros para ler a corrente.

E tambem há ADC externos destes:
http://www.ti.com/product/ads1222
Com 24bits dá uma resolução, numa resistência de 1Ohm e referência de 1.5V, de 0,0000000894A ou 89,4nA. Não sei quão preciso é.

Com isto podes usar uma resistência menor porque consegues ler voltagens tão baixas como 89,4nV.
Aqui tambem era preciso muito bom filtro de ruido
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Offline dio123

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Re: Ler dados eléctricos através de um arduino
« Responder #9 em: 07 de Setembro de 2013, 11:33 »
Se por qualquer motivo a tensão maxima da fonte diminuir, ou oscilar, o divisior de tensão já não vai dar a medida certa? ou estarei errado?

Offline LuísR.A.

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Re: Ler dados eléctricos através de um arduino
« Responder #10 em: 07 de Setembro de 2013, 12:37 »
Não. Isto funciona como um voltímetro logo podes medir vários valores. O valor máximo é como nas escalas que escolhes num voltímetro.
Se oscilar muito ele só te dá a média como muitos voltímetros. Acho que uns com True RMS (TRMS) já ultrapassam isso melhor mas nada bate um osciloscopio nisso.

O divisor permite ler uma escala de por exemplo 30V numa escala de 5V ou 1.5V, depende da referência que usas.
No meu ADC10, que usa 1.5V de referência, uma escala de 1.5V dá uma resolução de 1.5/1024.
Usando o divisor de tensão para 30V ser o máximo (1.5V) a resolução é 20/1024.

O máximo equivale a 1.5V neste divisor. Qualquer valor entre 30 e 0 equivale a um valor entre 1.5 e 0 no divisor tensão (na segunda resistência).


Ora então vê, usando resistências de 100k e 5k.
Se fizeres as contas 30/105k=I. I*5k=1.4V. (Não dá mesmo 1.5V para poder ler).

Se leres 10V: 10/105k=I. I*5k=0.47V. Isto é o que o micro vê no ADC.

Não sei se dá para entender
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Offline senso

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Re: Ler dados eléctricos através de um arduino
« Responder #11 em: 07 de Setembro de 2013, 12:48 »
Tu dimensionas o divisor de tensão para a voltagem máxima possivel mais 10 ou 20% de margem para ter a certeza que não rebentas nada.
Quanto á corrente, é precisamente assim que se mede em qualquer fonte, com uma resistencia de baixo valor.
Avr fanboy

Offline LuísR.A.

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Re: Ler dados eléctricos através de um arduino
« Responder #12 em: 07 de Setembro de 2013, 12:50 »
Tu dimensionas o divisor de tensão para a voltagem máxima possivel mais 10 ou 20% de margem para ter a certeza que não rebentas nada.
Quanto á corrente, é precisamente assim que se mede em qualquer fonte, com uma resistencia de baixo valor.

Já vi usarem zeners para proteger.

Mas o Njay disse que ia afectar os dados puxando mais corrente (não devia apenas puxar corrente quando polariza?)
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Offline Salvador

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Re: Ler dados eléctricos através de um arduino
« Responder #13 em: 07 de Setembro de 2013, 13:10 »
Antes de mais gostaria de agradecer o feedback e tentar contextualizar o que pretendo fazer ( que deveria ter feito logo no primeiro post).

Tenho um grupo de paineis fotovoltaicos e geradores eólicos a produzir energia, e quero monitorizar os dados eléctricos deste conjunto de dispositivos para poderem ser monitorizados.

A leitura dos dados será feita após o inversor, ou seja, em AC. Eu utilizei os seguintes transdutores de corrente e de tensão para medir, respectivamente:

http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/180934/LEM/AKR-B420L.html

http://www.lem.com/hq/en/component/option,com_catalog/task,displayserie/serie,LV%2025-P/output_type,/

O problema aqui principalmente no transdutor de tensão é que necessita de um alimentação de +-15VDC, mas funciona.

O que fiz foi usar um circuito com estes dois transdutores para ter à saída 10VDC max, (porque estava a usar uma NI USB 6008: http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/201986).

O que eu pretendo agora é mudando o circuito para ter um tensão máxima de saída 5VDC e usar um arduino para ler os dados eléctricos.

A minha dúvida agora é substituir a DAQ.


Offline senso

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Re: Ler dados eléctricos através de um arduino
« Responder #14 em: 07 de Setembro de 2013, 13:48 »
O teu inversor não tem saida de dados série, é muito comum terem algum modo de comunicação precisamente para monitorizar essas coisas.
Avr fanboy