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Autor Tópico: Sensor de corrente AC - alternativas?  (Lida 2974 vezes)

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Offline DLM

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Sensor de corrente AC - alternativas?
« em: 25 de Outubro de 2016, 15:27 »
Viva!
Estou a trabalhar num novo projeto em que preciso de medir a corrente que passa numa das fases de uma máquina industrial (correntes entre os 0A e os 100A), com o Arduino para depois escrever para uma porta série. A ideia é saber medir o consumo energético da máquina e escrever as leituras para um ficheiro em rede.

Depois de algum tempo a procurar soluções, a mais viável pareceu-me o SCT-013 mas os cabos que estou a medir têm tamanhos variados e em geral rondam os 20mm por isso referido não serve. Existem alternativas semelhantes com maior abertura mas sem ser necessário alimentação externa?

E esquecendo a solução que descrevi em cima, como fariam uma coisa destas? Outro método? Outro tipo/estilo de sensor? Um sensor DIY? Estou totalmente aberto a sugestões!

EDIT: Texto editado a negrito.
 
« Última modificação: 22 de Fevereiro de 2017, 09:57 por DLM »

Offline senso

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Re: Sensor de corrente AC - alternativas?
« Responder #1 em: 25 de Outubro de 2016, 16:36 »
Isso é um transformador de corrente, vais á Mouser e escolhes um que sirva..
E se é só para on-off um sensor Hall deve servir mais que perfeitamente que 100A ainda geram um certo e determinado campo..
Avr fanboy

Offline DLM

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Re: Sensor de corrente AC - alternativas?
« Responder #2 em: 26 de Outubro de 2016, 14:59 »
Tenho acesso a um LA 205-S da LEM, servirá para o efeito? Pelo que percebi este tem o inconveniente de a saída ser uma corrente ac e o arduino só lê voltagem dc.

Poderás indicar-me um ou dois caso este não seja o mais adequado?

Link datasheet LA 205-S: http://www.lem.com/docs/products/la%20205-s.pdf

Offline Hugu

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Re: Sensor de corrente AC - alternativas?
« Responder #3 em: 27 de Outubro de 2016, 00:24 »
Queres registares valores, um gráfico ampers vs tempo ? ou queres apenas registar/detectar passagem ou nao de corrente (aka sinalizar as vezes que essa máquina está ligada ou desligada?)

Pelo que percebi queres um sensor/pinça que seja versatil para varios tipos de cabos/diametros? Existem os sensores Rogowski:

link
que também os podes fazer DIY..mas se queres apenas sinalizar a presença ou nao de corrente, um sensor de hall serve e basta e nao precisas abraçar o cabo, basta colocá-lo perto do cabo com uma "fita-cola", como disse o senso.
« Última modificação: 27 de Outubro de 2016, 00:33 por Hugu »

Offline DLM

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Re: Sensor de corrente AC - alternativas?
« Responder #4 em: 22 de Fevereiro de 2017, 09:36 »
Sei que já passaram largos meses mas tive de deixar este projeto de lado porque infelizmente não há tempo para tudo mas estou de volta.

Entretanto deitei as mãos a um SCT-013-000 (datasheet versão 1 e datasheet versão 2) e comecei por seguir este tutorial mas adaptei ao Raspberry Pi, ou seja, incluí um MPC3008 para ler o sinal analógico e usei um valor de resistência de 23 ohm para tensão de 3,3V do Raspberry.

Só que não estou a conseguir perceber com clareza os resultados obtidos, também porque a informação sobre este sensor não parece 100% confiável (diferentes datasheets).

Liguei um aquecedor e com ele desligado tenho 1,66V medidos no RPi, até aí tudo bem pois este será o 0.
Se regular o aquecer no máximo tenho valores a oscilar entre 1.5V (mínimo) e 1.83V (máximo), portanto 0,32V pico a pico.

A pergunta é: quanta corrente e potência está o aquecedor a consumir?

Aproveito para agradecer a todos os que contribuíram com esclarecimentos e sugestões.





« Última modificação: 22 de Fevereiro de 2017, 09:38 por DLM »

Online LVirtual

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Re: Sensor de corrente AC - alternativas?
« Responder #5 em: 22 de Fevereiro de 2017, 09:47 »
boas, se so queres medir a potencia e consumo instantaneo compras um amperimetro digital, metes dentro duma caixa com uma tomada xucco dum lado e outra do outro. ligas as duas tomadas directas e o amperimetro entre elas em serie com um dos fios de ligaçao das mesmas de preferencia na fase e ficas com um medidor portatil da corrente consumida instantanea que podes usar em qualquer aparelho.

para saberes a potencia divides a tensao de alimentaçao do aparelho pelo valor medido em amperes.

;)
« Última modificação: 22 de Fevereiro de 2017, 09:51 por LVirtual »

Offline DLM

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Re: Sensor de corrente AC - alternativas?
« Responder #6 em: 22 de Fevereiro de 2017, 09:55 »
A ideia parece-me interessante mas não serve neste caso porque preciso de um sensor não invasivo (para aplicação em máquina industrial que não quero mexer nem posso) por isso algo do estilo clamp será o ideal, e o objetivo será escrever as medições para um ficheiro em rede por isso estou a incluir o RPi em vez do Arduino pois será mais fácil neste processo de ligar a uma rede escrever ficheiros etc.

No entanto para ver se percebi a tua ideia porque realmente está interessante para outras aplicações, o que tu descreves seria uma "ponte" entre o aparelho a medir e a tomada elétrica da residência é isso? Ligar da tomada na parede à "caixa" que descreves e da "caixa" ligar ao aparelho? Hum ;)

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Re: Sensor de corrente AC - alternativas?
« Responder #7 em: 22 de Fevereiro de 2017, 10:04 »
yeap. isso mesmo. ;)

como falaste em aquecedor e medir o consumo do mesmo, pensei que ja tinhas modificado o projecto, mas se a maquina industrial tambem estiver alimentada atraves duma tomada tambem serve.

alguns amperimetros digitais ja sao suficientemente "inteligentes" para enviar os dados de leitura para outros sistemas.

se o que queres fazer é para um ambiente mais "fabril" e automatico, tens modulos proprios para isso para acrescentar aos automatos existentes...

ou entao como ja escreveram aqui antes, usa um sensor hall e talvez um ADC para enviar a leitura para o RPi.
o resto fazes por software tipo conversao de leituras e coisas do genero. ;)

Offline senso

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Re: Sensor de corrente AC - alternativas?
« Responder #8 em: 22 de Fevereiro de 2017, 20:42 »
Mas o OP já tem um transformador de corrente, não precisa de comprar mais nada....

Ponto um, tens a resistência em paralelo com os fios de saida do transformador de corrente, certo?
De resto, tens montes de exemplos de código de como calcular isso, mas basicamente é uma regra de 3 simples..
Avr fanboy

Offline DLM

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Re: Sensor de corrente AC - alternativas?
« Responder #9 em: 24 de Fevereiro de 2017, 09:32 »
Exatamente @senso, tenho o sensor em paralelo com uma resistência de 23 ohm.
O que estou a fazer é converter os bits em volts, calcular a diferença para 1,66V (referência zero por causa do divisor de tensão) e com a diferença dividir pela resistência 23 ohm e por fim multiplicar por 2000 voltas que supostamente tem o sensor, algo como:

Ap(Corrente primário) = ((V - 1,66) / R) * 2000

Está-me a dar uns 7A/8A para o aquecedor com um interruptor ligado e 15A/16A com os dois interruptores ligados (sempre regulado no máximo).
Será que estes valores serão minimamente confiáveis?

EDIT: Aquecedor de 2400W/230V
« Última modificação: 24 de Fevereiro de 2017, 13:36 por DLM »

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Re: Sensor de corrente AC - alternativas?
« Responder #10 em: 24 de Fevereiro de 2017, 09:42 »
presumo que seja um aquecedor de duas resistencias, se a formula calcula o consumo a dobrar das duas resistencias em relaçao ao consumo so de uma é porque o bug é capaz de estar apenas nalguma das variaveis.

isso nao sera antes 0.7A/0.8A - 1.5A/1.6A

ve lá qual é a potencia declarada pelo fabricante do aquecedor e faz as contas e cabeça, (Potencia/Tensao) a ver se nao te dá uma potencia de 1500 Watts no autocolante do fabricante do aquecedor.

;)

Offline DLM

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Re: Sensor de corrente AC - alternativas?
« Responder #11 em: 24 de Fevereiro de 2017, 13:47 »
Não, é um aquecedor/irradiador a óleo com 2400 Watts de potência!

Se fizer os [2400W / 230V = 10,4 A] ainda dá um pouco desfasado dos 15A/16A que leio com o Rpi...

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Re: Sensor de corrente AC - alternativas?
« Responder #12 em: 24 de Fevereiro de 2017, 13:53 »
daquilo que me lembro um radiador a oleo nao costume ter dois interruptores. mas sim um potenciometro que regula a temperatura maxima para desligar a resistencia que aquece o oleo. a menos que esse tenha duas temperaturas maximas fixas no termostato bimetalico...

de qualquer maneira repara que a discrepancia nao é na leitura real.
ligas metade do aquecedor da um valor x. ligas a outra metade dao o valor x*2, por isso o bug esta na forma como estas a interpretar isso.

nenhum aquecedor a oleo consome 10 amperes. as resistencias que la tem dentro para aquecer o oleo ate costumam ser mais fracas que as daqueles aquecedores com duas resistencias espiraladas enficadas num tubo de silica, tambem conhecidos como aquecedores de casa de banho porque antigamente se usavam muito nas ditas cujas.

2400 wats da-te cerca de um ampere de consumo. 10 amperes nem as caldeiras industriais gastam por segundo...

divide esses resultados por 10 e experimenta com outros equipamentos que produzam calor como uma torradeira ou um ferro de passar a roupa.

;)

Online jm_araujo

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Re: Sensor de corrente AC - alternativas?
« Responder #13 em: 24 de Fevereiro de 2017, 14:07 »
2400 wats da-te cerca de um ampere de consumo. 10 amperes nem as caldeiras industriais gastam por segundo...
EStá na hora de mudar as pilhas à calculadora.

P=U*I

2400W=230V*I

I = 2400W/230V = 10.4A


Os meus dois aquecedores a óleo têm 2 interruptores, além de um termostato. E ambos rondam os 2kW como o do DLM.
E basta visitar qualquer loja de eletrodomésticos online para verificar que a potência típica dos aquecedores a óleo ronda esses valores: https://www.radiopopular.pt/categoria/?id=2378  Dos 8 que estão nessa página só vejo 1 com menos de 2kW. E nas fotos vêm-se bem os 2 interruptores na maior parte deles.

« Última modificação: 24 de Fevereiro de 2017, 14:14 por jm_araujo »

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Re: Sensor de corrente AC - alternativas?
« Responder #14 em: 24 de Fevereiro de 2017, 14:37 »
sim, se tiveres ai pilhas novas tas a vontade para enviar para cá. ;)

jura que os aquecedores a oleo consomem 10 amperes/segundo?

vai olhar pro contador electrico e ve quandos KW eles contam com um aquecedor ligado. mas ok.

isso nao é o importante na questao deste topico, mas sim o despiste de avarias.

no caso um bug nas leituras, que vaid ar no mesmo. para qualquer leigo na materia e cliente comprador, se nao faz o esperado esta avariada, mesmo que seja so um fio fora do lugar ou um disjuntor desligado.

o que temos aqui é que a formula usada para converter a leitura do sensor em valores correspondentes nao bate certo segundo o seu autor.

mas temos a certeza que se aumentarmos o consumo para o dobro, o sensor le o dobro mesmo que os valores lidos naos ejam os esperados.

é isso em que temos que nos focar. é uma pista para chegar a raiz do problema.

araujo a unica coisa que fizeste foi "criticar" o que eu escrevi. tens vontade de ajudar o DLM a descobrir a soluçao para o problema dele ou preferes andar a ver se a tua é maior que a minha? ;)

bora lá reposicionar o debate no eixo correcto que é o despiste de avarias/bugs.

vamos ver primeiro qual é a leitura esperada pelo DLM, coisa que ele ainda nao disse.

jm tu ainda nao sabes mas eu vou-te dizer agora. o meu primeiro trabalho tinha eu 14 anos foi numa fabrica de aquecedores chamada Fricalor e que estava instalada em sao joao da talha concelho de loures.

por acaso ate ja falei daquela epoca aqui algures no forum.

a primeira tarefa que me deram para fazer naquela fabrica foi resistencias para secadores de cabelo. a seguir passei para a linha de montagem dos termostatos dos aquecedores. foi o meu primeiro contacto directo com sistemas mecanicos em que uma peça alterava toda a direçaoe  sentido do movimento mecanico do punho que eu actuava. dai gostar tanto de mecanica como de electronica, dai tambem me fascinar a robotica porque combina ambas as disciplinas da Fisica.
nessa empresa onde trabalhei so se fazia electrodomesticos de aquecimento, vulgo, aquecedores, fritadeiras electricas, torradeiras, ferros de passar roupa, coisas dessas, tas a ver?

posso dizer que era priviligiado porque tinha toda uma fabrica ao meu dispor para inventar coisas com todas as maquinas que qualquer serralheiro de bancada sonha...
guilhotinas de 3 metros de largura, quinadeiras, idem, idem, aspas aspas, balances cuja capacidade conseguia produzir as cubas das fritadeiras electricas apenas por pressao na chapa de inox... prensas e ferramentas de corte hidraulicas. maquinas de soldadura por pontos. era um paraiso para mim. :)
e eu nao andava la a aprender. estava mesmo a fazer coisas a serio, porque so eramos 4 funcionarios e a empresa infelizmente ja estava em fim de vida. isto em 1981.
tas a ver ha quantos anos eu faço trabalho pratico? ;) nao cai aqui de paraquedas...
quando se sabe fazer nao é preciso canudos... antes pelo contrario, em toda a minha vida profissional, quanto mais canudo algum engenhocas tem menos sabe fazer... va-se lá saber porque...

considera este edit/aparte assim tipo peclise sem capacidade digital de mediçao. ;)

agora voltando ao assunto de ajudar o DLM a perceber o que se passa.

para calibrarmos um aparelho de mediçao, testa-lo apenas com um aparelho de exemplo nao é suficiente, principalmente quando esse instrumento nao esta a dar o que supomos dever dar.
por isso uma coisa que costumo fazer numa situaçao destas é:

pegando nos valores medidos pelo DLM.
sabemos que o aquecedor no maximo dá uma leitura de 16 amperes. sabemos que em metade do maximo da uma leitura de metade de 16 amperes mais ou menos.

entao pegamos noutro aparelho que tb tenha controlo de meia potencia e maxima potencia e fazemos a mesma mediçao. por exemplo um secador de cabelo, tem uma potencia bem menor que um aquecedor e tambem tem uma potencia media e uma potencia maxima de utilizaçao.
fazemos as mesmas mediçoes no secador de cabelo
e depois com os resultados obtidos olhamos para os resultados do aquecedor e vemos qual é a sua relaçao matematica com os do secador. ai vamos descobrir o que esta mal no nosso algoritmo de mediçao dos valores.

simples ou nao nao, araujo?

;)


« Última modificação: 24 de Fevereiro de 2017, 14:53 por LVirtual »