Ciao a tutti,
ho acquistato il sensore in oggetto, ho seguito le indicazioni presenti sia nel playground playground.arduino.cc/italiano/emoncms che nelle schede Arduino Basic Connections (dove la differenza tra gli schemi sta nella resistenza da 100 ohm) e ho ricercato sul forum ma senza successo.
Il sensore mi rileva misure sbagliate e nenache applicando le tecniche di calibrazione descritte nei vari tobic/playground/sito open energy monitor ottengo risultati corretti, a questo punto mi è sorto un dubbio a cui non ho trovato risposta ovvero il condensatore elettrolitico che ho inserito è da 10uF ma "leggermente" sovradimensionato ovvero 250V, le letture sballate possono dipendere dal condensatore?
Grazie e ciao
Non ho trovato lo schema su ABC, comunque dai poche informazioni... Quali sono le misure sbagliate? Comunque il tuo sensore non ha bisogno della resistenza variabile esterna perchè ne ha già una interna da 62ohm, quandi l'uscita è gia in tensione e non in corrente... L'uscita è da 0 a 1V in quanto il TA ha un ratio di 1800:1 per cui quando nel cavo scorrono 30A, nel TA si crea una corrente di flusso di 30/1800=0,01666p A che moltiplicati per i 62ohm, danno appunto (approssimativamente) 1V. Considera che se siamo in regime alternato si tratta di valori efficaci per cui quando nel tuo cavo scorreranno 30A (efficaci) ai capi del sensore misurerai da -1,414V a +1,414V (i due picchi della sinusoide). Per questo motivo si adotta come riferimento il centro del partitore che si trova a 2,5V. Per concludere, se tu per esempio avessi messo la resistenza di carico esterna da 100ohm, questa andrebbe a fare un parallelo con la resistenza di carico interna, formando una resistenza di carico totale di 38,27ohm e quindi l'uscita del sensore non sarebbe più da 0 a 1V, ma da 0 a 0,638V circa (sempre efficaci) e questo potrebbe essere un motivo delle misure sballate.
Innanzitutto grazie della risposta, la resistenza esterna l'ho aggiunta come test, in fase iniziale non era presente. Per misure sballate intendo che con un misuratore leggo un certo consumo (Es. 580 w) e dalla pinza amperometrica tramite la libreria ecmon leggo la Irms la moltiplico per 220/240 (Secondo quanto presente nello sketch d'esempio) e leggo valori di molto inferiori e anche applicando le conversioni di calibrazione non riesco mai ad ottenere un valore uguale (o il più vicino possibile a quello eltto dal misuratore). Da li il dubbio del condensatore da 250V non c'entrasse qualcosa visto che il reto dello schema è identico e l'unica grandezza non riportata è appunto quella legata al condensatore elettrolitico
Ciao e grazie
Il condensatore da 10μF serve semplicemente per "stabilizzare" la tensione del partitore e, come prova, potresti escluderlo.
C'è però una falla nel tuo operare: il misuratore misura (presumo) il valore della Potenza Attiva che è il risultato del prodotto Tensione, Corrente e fattore di potenza o cos(φ).
Se il carico è puramente resistivo il cos(φ) = 1 e quindi puoi ottenere il valore dei watt semplicemente moltiplicando la corrente Irms per la tensione (presunta) di 230V, ma se il carico è induttivo o capacitivo il cos(φ) è minore di 1.
Qual'è il valore che leggi sul Arduino?
(ciao Marinaio, è bello risentirti!)
Ciao cyberhs,
anche questa volta hai visto giusto, avevo scordato di controllare il cos(φ).
Ho effettuato altre prove e con un carico resistivo (tostapane 
) la lettur è pressochè corretta (lo scarto lo imputo all'ADC) mentre con un phon ho i seguenti valori:
Lettura da strumento 590 W con cos(φ) di 0.68 (ma non so se in anticipo o ritardo) mentre arduino mi restituisce 270 W.
Sempre con il phon mandato al massimo registro 1706 w sia da strumento che da arduino
Ciao e grazie
[OT] @cyberhs: Massimo è un piacere anche per me... Appena ho un attimo ti contatto via email
In questo momento hai troppe variabili che possono concorrere a darti dei valori sballati. Come giustamente dice cyberhs il cosphi in alcuni casi è molto determinante, quindi per ora cerca di usare solo carichi puramente resistivi. Sappi comunque che a secondo di quello che vuoi fare con questo sensore, il problema del cosphi potrebbe ripresentarsi. Se per esempio vuoi misurare il solo assorbimento di un utilizzatore fisso con un cosphi costante il problema non sussiste, ma se vuoi misurare l'assorbimento della tua utenza domestica, dove il cosphi sarà sicuramente variabile, allora dovrai in qualche modo rilevare anche quel dato. Altri fattori che possono farti sballare le letture sono:
- la tensione di rete: anche se la misuri con un multimetro ed inserisci nello sketch il valore, non credere che sia costante...
- la costante di calibrazione la devi comunque ricalcolare come spiegato da pitusso nella pagina del playground che hai linkato
- la scarsa accuratezza del sensore, specialmente quando si va a misurare pochi ampere
- l'ADC non completamente sfruttato
Questi ultimi due punti cerco di spiegarteli meglio e forse darti una possibile soluzione migliorativa... Qui di seguito c'è un pò di matematica, non so se sono in grado di spiegarla bene ma farò del mio meglio:
Come ti ho detto in precedenza il sensore ha un uscita in tensione (Vo) di 0-1V data dal turn ratio (Tr) 1800:1 e dalla resistenza di carico (Rc) di 62ohm, per cui Vo = (I/Tr) x Rc . Se si pone I=30A si avrà Vo = 30/1800 x 62 = 1,03333p (approssimativamente 1V)
In regime sinusoidale si moltiplica il valore efficace (Vo= 1V) per la radice quadrata di 2 (1,414) per ottenere i valori di picco, per cui il picco massimo durante la semionda negativa sarà di -1,414V e il picco massimo durante la semionda positiva sarà 1,414V.
Il nostro punto di riferimento è il centro del partitore (mi raccomando resistenze di precisione) posto a 2,5V per cui l'ADC misurerà dei valori variabili da 1,086V (2,5-1,414) a 3,914 (2,5+1,414), valori che coprono neanche il 60% del range dell'ADC.
Una soluzione per migliorare in modo notevole questa cosa è fare due passate del cavo attivo all'interno della pinza, avendo l'accortezza di non superare la misura massima di 25A efficaci, comunque mettendo per sicurezza un diodo zener 5v1 sull'ingresso analogico. Con due giri della fase da misurare all'interno della pinza, il turn ratio diventa 1800:2 = 900 per cui l'uscita Vo quando scorreranno 25A sarà 25/900 x 62 = 1,722V efficaci, che moltiplicati per la radice di 2, ci daranno due picchi di -2,435 e +2,435. In questo modo l'ADC misurerà dei valori variabili da 0,065V (2,5-2,435) a 4,935V (2,5+2,435) e sarà quindi sfruttato al massimo. Credo che 25A di valore efficace massimo, siano sufficienti in un ambiente domestico dove difficilmente si arriva a 6kW di assorbimento, e comunque lo zener ci protegge da eventuali fuoriuscite dal range.
@marinaio67 veramente esauriente e incredibile la tua analisi e descrizione della casistica.
La V nello schetch lo adattata al momento in base a quanto letto in quel momento dal misuratore, e sempre dal misuratore ho letto il cos fi non avendo altra strumentazione da laboratorio per rilevare questi parametri.
Per il momento seguo il consiglio e provo tutto con carichi resistivi. In fase operativa vorrei rilevare i consumi di determinate apparecchiature (lavatrice, forno, lavastoviglie, ecc.) per fare una piccola gestione di priorità e distaccare uno o più utente se il carico sfora il massimo consentito.
Per ottenere tale risultato dovrei però monitorare anche la linea generica delle prese e delle luci e li dovrò studiare molto per mettere in piedi qualcosa che dia risultati abbastanza reali.
Ottima idea della doppia passata+diodo, sicuramnete seguirò il consiglio.
Fin'ora da quello che sono riuscito a trovare in rete mi sembra di aver capito che per rilevare il cos fi mi servono due dispositivi che rilevino il zero crossing e in base al ritardo derivarne il cos fi, ma su questo punto sono ancora abbastanza in confusione e dovrò documentarmi meglio prima di abbozzare qualsiasi soluzione.
Di nuovo grazie per l'ottima spiegazione e per i preziosi consigli!
Ciao