Позволяет измерять напряжение, потребляемый ток, реактивную мощность, косинус фи, потребляемую нагрузкой электроэнергию в кв/ч а также записывать в память значение напряжения и время перепадов. Ниже приведена схема устройства
Напряжение электросети измеряется с помощью датчика U1 ZMPT101B, выход которого через конденсатор С2 подключен к аналоговому входу А1 Ардуино Нано. Ток в нагрузке измеряется датчиком тока ACS712-20A. Выход датчика через цепь С4, RV1, R1 подключен к аналоговому входу А2. С помощью триммера RV1 устанавливается точность измерения тока. Ардуино вычисляет реактивную мощность по формуле
P= UI x cosFI
Угол FI - это сдвиг фаз между током и напряжением в реактивной нагрузке. Этот сдвиг измеряется с помощью оптронов U3, U4 и микросхемы "исключающее ИЛИ" U5.
На рис. слева жетый цвет - напряжение сети, синий - ток в нагрузке, красный - импульсы на коллекторе оптрона U3, зеленый - на коллекторе U4. На рис. справа желтый цвет - ипульсы на выходе исключающего ИЛИ. Эти импульсы сглаживаются цепью R6C6 и поступают на вход А0 Ардуино.
Для измерения потребляемой нагрузкой электроэнергии в кв/ч и фиксации времени скачков и сбоев напряжения сети применяется модуль часов реального времени U6 NDS1307. Время и дата устанавливается кнопками SW1 - SW5.
Для прсмотра значений напряжений скачков, сбоев напряжений и времени сбоев нажать и удерживать кнопку SW6 MEMORY. На дисплее появится информация
Первый столбец -напр. скачка или сбоя напряжения, далее - дата, часы и минуты.
Подробнее на видео.
Питание от AC-DC конвертора 12В 0,7А. Индикация на дисплее NOKIA5110, который питается от стабилизатора напряжения U8 3.3В
Cкетч для Ардуино выполнен в FLPROG 8.2.
Перечень элементов, проекты в FLPROG со скетчами для Ардуино, чертеж печатной платы в EagleCAD с герберфайлами для заказа, проект в Протеус с симуляцией в архиве