Desarrollo del circuito para medición de una señal de 110V/30A.

Desarrollo  del  circuito para medición de una señal de 110V/30A.

Objetivo:

Desarrollar el circuito propuesto en la entrada anterior, mediante la tarjeta de desarrollo Chip-Kit© que sea capaz desplegar en una interfaz digital los siguientes parámetros de una señal de 110 Volts  / 30 Amperes:

ª       Voltaje

ª       Corriente

ª       Frecuencia

ª       Energía

ª       Potencia

Metodología:

Antes que nada nos enfrentamos ante una señal de corriente alterna la cual no puede ser introducida en algún sensor o transductor viables para nuestro ChipKit®.

Circuito.

Cada parámetro tiene su propio proceso de sensado y medición, lo cual se detalla a continuación:

Ø  Corriente:

Esta señal la mediremos apoyándonos de manera directa con el Sensor ACS714-Electr-30AT de Allegro MicroSystems.

Como se comentó en la entrada anterior, este sensor es bidreccional teniendo un rango de lectura de -30A a 30A, nos haremos valer de un offset por medio de un OPAMP para aprovechar esta resolución ya que solo tendremos voltajes de 0 a 30A.

Con la versatilidad que ofrece este sensor, tenemos una salida en el rango de mV la cuál le daremos tratamiento aritmético con el Chip Kit para su despliegue.

Seudocódigo:

Ø  Voltaje:

Mediremos de manera directa con el Lector Analógico del microcontrolador, ya que fue lo que exactamente hicimos en la entrada anterior, sin embargo, la tenemos que adaptar para su lectura, a grandes rasgos su proceso será así:

De la parte complementaria positiva que arroja la señal atenuada del transformador con relación 9:1 para tener un rango de voltaje tolerable para el chipKit, quien por medio de su lector analógico AnalogRead(), hará en primera instancia la lectura, la cual mediante un proceso matemático determinará voltaje eficaz.

Seudocódigo.

Para este parámetro la señal se atenúa y se filtra después del filtrado se utiliza un comparador que se activa cada vez que la señal pasa por 0, cuando se activa el comparador manda un pulso al Lector Analógico del microcontrolador.

Esquema:

El cruce por cero ofrece la capacidad de realizar una interrupción en el flanco de subida, lo cual activará un contador en el software para deducir así la frecuencia de la señal.

Ø  ENERGÍA Y POTENCIA

Para estas cuantificaciones, se elaborará con matemática elaborada por el software:

int i=0;

int lecturas[75]; // inicia matriz

int valor1=0;

int valor2=0;

int valor3=0;

int pend1=0;

int pend2=0;

void setup()

{

analogReference(EXTERNAL);

Serial.begin (9600); //inicia comunicacion serial

for(int cont=0;cont<75;cont++) // for

{ // notese el delay

lecturas[cont]=analogRead(A0);

delayMicroseconds(500);

}

// for(int cont1=0;cont1<75;cont1++)  

// {

// Serial.println(lecturas[cont1]);

// }

}

void loop(){

if(i>70)

{

i=0;

setup();

}

valor1=lecturas;

i++;

valor2=lecturas;

i++;

valor3=lecturas;

pend1=valor2-valor1;

// Serial.println();

// Serial.print("Pend1: ";

// Serial.print(pend1);

// delay(1000);

pend2=valor3-valor2;

// Serial.println();

// Serial.print("Pend2: ";

// Serial.print(pend2);

// delay(1000);

if (pend1>0 && pend2<0&& i>3)

{

Serial.println();

Serial.print ("V= ";

Serial.print (valor2*0.3123); // 2.80/1023*855.3/5.3/1.4142 = 0.3123

Serial.print ("t";

Serial.print ("i=";

Serial.print (i);

Serial.println ();

delay (1000);

i=0;

setup();

}

i--;

}

Ø   Catálogo de elementos de este proyecto.

CIRCUITO PCB!