Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
TestoTesto
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Czujnik do pomiaru natężenia prądu zmiennego SCT013 30A

grala1 16 Lut 2018 00:23 4767 11
  • Witam.
    Poniżej przedstawiam opis czujnika do bezinwazyjnego pomiaru prądu do 30A.
    Czujnik można zakupić na chińskich portalach aukcyjnych wraz z przesyłką w cenie od ok. $4,5 lub na polskich portalach aukcyjnych od ok. 25zł wraz z przesyłką.

    Czujnik do pomiaru natężenia prądu zmiennego SCT013 30A

    Czujnik ten to tzw. "cęgi Dietza", czyli można prościej powiedzieć, że to zwykły transformator, tyle że brak w nim jest uzwojenia pierwotnego, jest tylko uzwojenie wtórne, a rdzeń tego transformatora jest dzielony, przez co można zapiąć go na przewód bezinwazyjnie.
    Za uzwojenie pierwotne będzie tutaj robił przewód, na którym zostanie zapięty rdzeń czujnika.
    Przy użyciu tego czujnika trzeba przestrzegać pewnej zasady - takiej samej jak przy użyciu mierników cęgowych - tj. i czujnik ten, i miernik cęgowy zapinamy tylko na jeden z przewodów zasilających. W przypadku zapięcia go na dwa przewody zasilające urządzenie (przewód fazowy i neutralny) zazwyczaj nasz czujnik pokaże, że przez przewód nie płynie prąd, bo jak wiadomo - prąd w tych przewodach płynie w przeciwnych kierunkach a ich suma wyniesie zero.

    Co jest w środku naszego czujnika - niewiele.
    Czujnik do pomiaru natężenia prądu zmiennego SCT013 30A

    Jak już wyżej napisałem - mamy tam uzwojenie wtórne o ilości zwojów 1800, dzielony rdzeń, płytkę PCB, gdzie podłączone są końce uzwojenia cewki i wlutowany między nie rezystor. W tym przypadku jest to rezystor 62Ω, na którym to będziemy mierzyć nasze napięcie z czujnika. Do tego metrowy przewód zakończony wtyczką mini Jack.

    "Przekładnia" naszego czujnika to 30/1 czyli przy 30A na wtyczce czujnika pojawi się napięcie 1VAC.
    Jako że przekładnia naszego czujnika to 1:1800, to przy 30A przez uzwojenie wtórne popłynie prąd 30/(1/1800)=0,01666A. W czujniku mamy wbudowany rezystor 62Ω, więc z prawa Ohma możemy wyliczyć, że przy 30A na wtyczce czujnika pojawi się 0,01666*62=1,033V
    Teraz wiemy, czemu producent podaje na obudowie informację 30A/1V.

    Poniżej kilka pomiarów przy użyciu tego czujnika.
    Czujnik do pomiaru natężenia prądu zmiennego SCT013 30A

    Tutaj wykres zależności mierzonego prądu do pojawiającego się napięcia na wtyczce czujnika.
    Niebieska linia to pomiar z użyciem naszego czujnika, zielona wzór wykresu liniowego.
    Czujnik do pomiaru natężenia prądu zmiennego SCT013 30A

    Jak widać - wykres jest niemalże liniowy, a jego odchyłka nie jest zbyt duża od wzorca.
    W tabelce mamy też wyliczony prąd na podstawie odczytu napięcia i procentowy błąd. Widzimy tu maksymalną odchyłkę 5% między tym co pokazał miernik cęgowy, a tym co wyszło z przeliczenia napięcia na prąd.
    Do pomiaru użyłem miernika cęgowego, więc nie można brać dosłownie tych wyników.
    Jak widać - w dość prosty sposób można dokonać bezinwazyjnego pomiaru prądu w tani sposób, jeżeli nie zależy nam na dużej dokładności.
    W taki to właśnie sposób działają tanie mierniki cęgowe, gdzie możemy mierzyć tylko prąd zmienny. Niestety do pomiaru prądu stałego ten czujnik się nie nadaje i trzeba w takim przypadku użyć czujnika, który wykorzystuje zjawisko Halla, np ACS712.

    W Google znaleźć można kilka przykładów podłączenia tego czujnika do Arduino wraz z gotowym programem.
    Jak widać w dość tani sposób (ok. 30zł) możemy sobie zbudować własne cęgi pomiarowe do pomiaru prądu zmiennego. Możemy też wybrać różne warianty czujnika CST013 - dostępne są wersje: 5A, 10A, 15A, 20A, 30A lub 100A, przy czym należy wziąć pod uwagę, że wersja 100A nie ma wbudowanego rezystora.

    W załączniku specyfikacja opisywanego tutaj czujnika.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    grala1
    Specjalista grupy V.A.G.
    Offline 
  • TestoTesto
  • TestoTesto
  • #4
    andrzejek23
    Poziom 18  
    To nie jest żaden czujnik.
    To jest zwykły przekładnik prądowy z otwieranym rdzeniem i rezystorem w obciążeniu po stronie wtórnej. Rezystor pełni dwie funkcje - pomiar spadku napięcia w funkcji prądu oraz zabezpieczenie przed uszkodzeniem przekładnika (obciążony przekładnik prądowy nie może pracować z otwartą stroną wtórną).
  • #5
    Rysiek.K
    Poziom 14  
    Panowie wykonałem taki czujnik, w oparciu o Arduino Uno. Problem mam taki że pomiar strasznie pływa - czy ma ktoś z Was pomysł gdzie szukać problemu ?
    Pomiar pływa również po całkowitym odłączeniu układu od procesora. Dobierałem różne wartości rezystorów czujnika obok czujnika i przyznaję że kończą mi się już pomysły.
    Czy ktoś z Was miał podobny problem?
  • #7
    Rysiek.K
    Poziom 14  
    To akurat wiem. Korzystam z gotowca pobranego z akademii Netigo
    http://akademia.nettigo.pl/power_meter/#kod_programu
    Ale też jak pisałem pomiar ''pływa'' nawet gdy nie jest podłączony prąd, lub nawet sam czujnik. Domniemam że są to jakieś zakłócenia lecz nie wiem jak się ich pozbyć
  • #9
    Rysiek.K
    Poziom 14  
    Tak modyfikowałem lecz może robięto z nieodpowiednimi wartościami - nie wiem
    Dla przykładu gdy ustawię kod tak by wartość zwracana była rzędu 10 - 20 to tak jest przez pewien czas potem pojawiają się wartości około 100 i więcej. Może podpowiesz mi które wartości i jak zmodyfikować bo przyznaję że jestem w tym trochę zielony
    Przy okazji zapytam jak można ten czujnik skalibrować ? czy jest jakaś znana procedura?
    - Ja używam do tego celu żarówek 1W, 5W i 50 watowej, ale jak pisałem nawet gdy nie podłączę obciążenia w postaci żarówki układ samoistnie podaje różne wartości

    Poniżej kod który używam
    #include "EmonLib.h" // Include Emon Library
    EnergyMonitor emon1; // Create an instance

    void setup()
    {
    Serial.begin(9600);

    emon1.current(1, 111.1); // Current: input pin, calibration.
    }

    void loop()
    {
    double Irms = emon1.calcIrms(1480); // Calculate Irms only; 1480:number of samples

    Serial.print(Irms*230.0); // Apparent power
    Serial.print(" ");
    Serial.println(Irms); // Irms
    }
  • #10
    lukiiiii
    Poziom 26  
    U mnie przekłamuję o 0,7A, ale pomiar jest raczej stabilny.
  • #11
    Rysiek.K
    Poziom 14  
    OK
    Widzę że pomaga trochę dobra kalibracja, do tego ekranowanie przewodów i separacja zasilania i procesora od zakłóceń sieciowych
  • #12
    TechEkspert
    Redaktor
    Jest szeroki wybór tych przekładników o różnych zakresach pomiarowych: http://en.yhdc.com/product1311.html?productId=401
    Miałem okazję sprawdzić przekładnik prądowy 100A/50mA: SCT013 100A:50mA

    Stosunek cena jakość tych przekładników jest dobra, a do bardziej wymagających zastosowań wiadomo potrzebne są droższe przekładniki.