Устройство позволяет измерять напряжение, потребляемый ток, активную и реактивную мощность, коэффициент мощности в каждой фазе и общую потребляемую мощность. Кроме того имеется защита от перекоса фаз. Схема приведена ниже

Для измерения напряжения сети в каждой фазе применяются модули ZMPT101, с выходов которых переменные напряжения поступает на аналоговые входы А0,А3,А6 Ардуино Мега Про. Для измерения токов в нагрузке каждой фазы применяются датчики тока ACS712 20A, с выходов которых через конденсаторы С2,С5,С8 и резистивные делители RV1 R1, RV2 R2 RV3 R3 переменное напряжение поступает на аналоговые входы А1,А4,А7 Ардуино. С помощью триммеров устанавливается точность измерения тока. Ардуино вычисляет активную мощность по формуле

                         P= UI x cosFi

и реактивную мощность

                      Q= UI x sinFi

Угол FI - это сдвиг фаз между током и напряжением в реактивной нагрузке. Этот сдвиг измеряется с помощью оптронов U4, U5, U6,U8, U9,U10 на выходах которых формируются импульсы

     

На рис. слева жетый цвет - напряжение сети, синий - ток в нагрузке, красный - импульсы на коллекторах оптронов. На рис. справа желтый цвет - ипульсы на выходах фазовых детекторов, выполненых наисключающем ИЛИ U7. Эти импульсы сглаживаются цепями R6 C11, R13 C13, R20 C15  и через делители R7,RV4,R8, R14,RV5,R15 и R21, RV6, R22 поступают на аналоговые входы А2,А5,А8 Ардуино. Для определения характера нагрузки ( С - емкостная, L - индуктивная) применяются D-триггеры U11,U12.

Индикация выполена на цветном TFT дисплее ST7735.

Фазное напряжение и ток нагрузки  в первой строке, активная мощность и коэффициент мощности (cosFI) во второй строке, реактивная мощность и тип нагрузки - в третьей строке. Эти параметры для каждой фазы обозначены разными цветами.  В самой нижней строке указана общая потребляемая мощность в трехфазной сети. Если в какой либо фазе возник перекос, то она окрашивается в белый цвет. При перекосе на выходе Ардуино РА3 включается лог.1 транзистор Q1 открывается и реле RL1 нормально замкнутыми контактами отлючает контактор.

Подробнее на видео.

Точность показаний фазных напряжений устанавливается триммерами установленными в блоках сенсоров ZMPT101. Точность показаний токов устанавливается триммерами RV1, RV2, RV3. Для установки точности показаний коэффициентов мощности отключить все нагрузки и триммерами RV4, RV5, RV6 установить коэффициенты  мощности  равными нулю (Q=0.00)

Устройство питается от AC DC конвертора IRM05 5В 1А. 

Скетч для ардуино выполнен в среде графического программирования FLPROG.

Перечень элементов, проект в FLPROG со скетчем для Ардуино, проект в протеусе, чертеж печатной платы в EagleCAD с герберфайлами для заказа в архиве