Позволяет измерять напряжение, потребляемый ток, реактивную мощность, косинус фи, а также записывать на SD карту значения тока, напряжения, косинуса фи, дату и время перепадов напряжения. Схема приведена ниже.
Измерение напряжения сети произвождится с помощью гасящего резистора R1 и трансформатора Т1. Напряжение на вторичной обмотке выпрямляется мостовым выпрямителем D1,D2, сглаживается конденсатором С1 и через реисторы R2,RV1 поступает на аналоговый вход А0 Ардуино Нано. Потребляемый ток измеряется с помощью датчика тока U1 ACS712. Выходное напяжение датчика выпрямляется диодом D3, сглаживается конденсатором С5 и через триммер RV2 поступает на аналоговый вход А1 Ардуино.
Измерение косинуса фи производится с помощью оптронов U2,U3. Cдвиг фаз между импульсами на выходах оптронов измеряется с помощью ИСКЛЮЧАЮЩЕГО ИЛИ на микросхеме U6, выходные импульсы которой сглаживаются цепью R10,C6 и поступают на аналоговый вход А3 Ардуино.
На рис. слева жёлтым цветом показано синусоидальное напряжение, синим - ток. Красным цветом - импульсы на выходе оптрона U2, зеленым - на выходе U3. На рис. справа желтым цветом показаны импульсы на выходе ИСКЛЮЧАЮЩЕГО ИЛИ.
Текущие значения напряжения сети, потребляемого тока, мощности, косинуса фи, даты и времени отражаются на 2-х строчном 16-ти символьном LCD дисплее, подключенном к Ардуино через I2C драйвер U4.
Как только напряжение сети начинает превышать значение, установленное в меню и записанное в EEPROM или падать ниже значения, также записанного в EEPROM происходит автоматическая запись на SD карту.
Столбец А -имя переменной, столбец В - тип переменной, столбец С - текущие дата и время скачка напряжения, столбец D - напряжение, ток, потребляемая мощность и косинус фи.
Управление устройством кнопками SW1 - SW6. Для просмотра косинус фи два коротких нажатия на SW1. Для входа в меню и установки даты и часов необходимо нажать и удерживать SW1 до входа в меню. Кнопками SW2, SW3 переключать пункты меню, кнопками SW4, SW5 - значения пунктов меню. При необходимости записать информацию на SD карту вручную кратковременно нажать SW6.
Подробнее на видео.
Настройка устройства.
Для настройки показания напряжения сети подключить к сети мультиметр в режиме измерения переменного напряжения и триммером RV1 установить на дисплее соответсвующее значение напряжения. Для настройки показаний тока включить между нагрузкой и сетью мультиметр в режиме измерения переменного тока и триммером RV2 установить на дисплее соответствующее значие тока. Для настройки показаний косинуса фи отключить нагрузку и триммером RV3 установить COS FI=0.
Скетч для Ардуино выполнен в прграмме FLPROG 8.2
Перечень элементов, проект в FLPROG со скетчем для Ардуино, проект в протеусе, чертеж печатной платы в EagleCAD с герберфайлами для заказа в архиве
