HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MODULE CẢM BIẾN DÒNG ĐIỆN

Trong nội dung bài viết này, bọn họ sẽ mày mò về cảm ứng dòng điện, nguyên tắc hoạt động, ứng dụng của cảm biến. Cách để đo cái điện chuyển phiên chiều và xác minh công suất của mạch bằng cảm ứng dòng điện Hall SCT013 100A cùng rất Arduino.

Bạn đang xem: Hướng dẫn sử dụng module cảm biến dòng điện

Mục lục:

Cảm biến chuyển dòng điện là gì?

Nguyên lý hoạt động vui chơi của cảm thay đổi dòng điện

Hướng dẫn sử dụng cảm ứng dòng năng lượng điện Hall SCT-013 100A với Arduino

1. Cảm biến dòng năng lượng điện là gì?

Cảm biến hóa dòng điện thường được call là máy trở nên dòng hoặc CT (Current Transformer), là những thiết bị phân phát hiện dòng điện chạy trong dây bằng phương pháp sử dụng từ trường và tạo thành tín hiệu tỷ lệ với chiếc điện đó. Biểu lộ được tạo ra rất có thể là điện áp, loại điện hoặc là áp ra output kỹ thuật số (tùy nằm trong vào nhiều loại cảm biến). Biểu lộ được tạo nên sau đó có thể được sử dụng để hiển thị loại điện đo được tỏng ampe kế, hoặc để lưu trữ, so sánh trong hệ thống thu thập tài liệu hoặc hoàn toàn có thể được sử dụng cho mục tiêu điều khiển.

Cảm biến hóa dòng điện rất linh hoạt và có ưu điểm đó là không cần tiếp xúc với mạch để đo mẫu điện luân chuyển chiều. Nói giải pháp khác, chúng ta không cần phải mở mạch điện mắc nối liền với cài mà chỉ việc cho một dây đồ vật cần giám sát và đo lường qua cảm biến là đã rất có thể đo được dòng điện.

Các loại cảm biến dòng thông dụng hiện thời được chia làm 2 loại: split-core (lõi chia) với solid-core (lõi rắn).

CT lõi rắn hoặc lõi vòng: là những vòng hoàn hảo không có chức năng mở. Vày đó, cáp bắt buộc được ngắt kết nối và đặt qua cảm biến dòng lõi rắn khi gắn đặt. Các cảm ứng lõi rắn cung ứng độ chính xác cao.

CT lõi phân chia hoặc tách lõi: các cảm ứng dòng lõi chia có thể được mở với ngắt bao bọc một dây dẫn góp chúng dễ ợt lắp đặt hơn. Mặc dù chúng được xem là kém chính xác hơn các cảm biến dòng lõi rắn, nhưng chúng đủ đúng đắn để được thực hiện cho ngay gần như toàn bộ các áp dụng thực tế.

Các cách buổi giao lưu của cảm trở nên dòng điện:

– cảm ứng dòng điện trực tiếp:

Cảm đổi mới dòng năng lượng điện trực tiếp phụ thuộc vào vào định khí cụ Ohm. Bằng phương pháp đặt một năng lượng điện trở shunt sắp xếp với thiết lập hệ thống, một điện áp được tạo ra trên năng lượng điện trở shunt xác suất thuận cùng với dòng tải hệ thống. Điện áp trên shunt hoàn toàn có thể được đo bằng các bộ khuếch đại vi sai, lấy ví dụ như như các bộ khuếch đại mẫu shunt. Nó thường được triển khai cho dòng tải Định nguyên lý Ampere:

Định luật Ampere nói rằng đông đảo dây dẫn mà chiếc điện chạy qua đều tạo ra xung xung quanh nó một từ trường xác suất với cường độ loại điện.

Dòng điện xoay chiều:

Dòng năng lượng điện xoay chiều có điểm sáng là hoạt động giống như 1 sóng sin, cho nên cường độ của nó thay đổi theo thời gian, từ cực đại dương đến cực đại âm. Dao động này có tần số rất có thể là 50Hz hoặc 60Hz tùy thuộc vào non sông hoặc quần thể vực.

Vì tự trường phần trăm với giá chỉ trị mẫu điện, nên từ trường tạo ra xung quanh đồ vật dẫn do dòng điện xoay chiều với theo sẽ đổi khác theo thời gian phụ thuộc vào sự biến chuyển thiên của nó.

Định nguyên lý Faraday – định luật chạm màn hình điện từ:

Định cách thức Faraday nói rằng từ trường thay đổi thiên theo thời gian tạo thành suất điện động trong cuộn dây tạo nên dòng điện tỷ lệ với cường độ của trường đoản cú trường.

Trong hình trên, chúng ta có thể hiểu công cụ này vào thực tế. Chú ý rằng lúc tiếp cận nam châm đến các vòng, họ đang đổi khác từ trường và điện áp trên vôn kế (suất điện động) đang rất được chỉ ra đạt mức gần 20V. Khi kéo nam châm ra xa, ta gồm hiệu điện cầm đi dần dần về 0V.

Tóm tắt:

Định biện pháp Ampe: Một thiết bị dẫn được chiếc điện thì chạm màn hình tạo thành trường đoản cú trường bao quanh nó có mức giá trị tỉ lệ với cường độ dòng điện;Dòng điện xoay chiều : mẫu điện xoay chiều biến hóa theo thời gian, tạo thành từ trường cũng thay đổi theo thời gian;Định qui định Faraday về cảm ứng: Một tự trường phát triển thành thiên theo thời gian tạo thành một điện áp vào một vòng dây, và cho nên một loại điện, tỷ lệ với độ mạnh của trường đoản cú trường.

Từ bố đặc tính ta rất có thể hiểu được nguyên lý thao tác của cảm biến:

Khi loại điện chạy sang 1 dây dẫn, nó tạo thành một từ trường xác suất xung xung quanh dây dẫn. Máy biến dòng sử dụng từ ngôi trường này nhằm đo cái điện.

Xem thêm: Live Stream Bóng Đá Hôm Nay, 90Phut Tv Trực Tiếp Bóng Đá Hôm Nay

Dòng năng lượng điện xoay chiều gắng đổi, khiến từ trường đổi khác liên tục. Trong một cảm ứng dòng xoay chiều, dây được quấn xung quanh lõi. Từ trường sóng ngắn được tạo ra bởi cái điện chạy qua dây dẫn tạo ra một mẫu điện hoặc năng lượng điện áp xác suất trong dây ở trong cảm biến dòng. Sau đó, cảm biến sẽ tạo thành một năng lượng điện áp hoặc cái điện nhất thiết mà một đồng hồ thời trang được kết nối với cảm ứng có thể phát âm và đưa thành loại điện chạy qua dây dẫn.

Ứng dụng của cảm biến dòng điện

Các cảm ứng CT dòng hoàn toàn có thể được sử dụngtrong một loạt các ứng dụng: nhằm đo, thống kê giám sát dòng năng lượng điện và bảo đảm động cơ AC, sản phẩm chiếu sáng, thứ nén khí, quản lý điện năng đại lý hạ tầng… Chúng rất có thể giúp phát hiện lỗi trong trang thiết bị và chống ngừa hư hư thiết bị.

3. Lí giải sử dụng cảm ứng dòng điện Hall SCT-013 100A với Arduino:

Đối với hướng dẫn này, shop chúng tôi sẽ sử dụng SCT-013. Nó có thể đo những giá trị tự 0 mang lại 100A của loại điện chuyển phiên chiều. Đầu ra của nó sẽ sở hữu được giá trị từ bỏ 0 đến 50mA phần trăm với giá chỉ trị hiện tại của dây dẫn chính. Vì chưng Arduino chỉ đọc những giá trị năng lượng điện áp, chúng ta sẽ cần phải xây dựng một mạch phụ để chiếc điện này chạy qua 1 điện trở và vày đó công ty chúng tôi có thể thay đổi các giá chỉ trị mẫu điện do cảm biến tạo ra thành các giá trị điện áp.

Các linh phụ kiện cần chuẩn chỉnh bị:

2 x năng lượng điện trở 10KΩ1 x năng lượng điện trở 33Ω1 x tụ điện 100uFDây nối

Ta gồm điện trở R1 làm giảm điện áp AC, điện trở R1 cùng R2 cung cấp điện áp phân cực mang đến DC. Tụ điện C1 cung cấp một trở chống thấp để nối đất cho bộc lộ AC, giá bán trị trong khoảng 1uF cho 100uF là đầy đủ tốt.

Ngõ ra dòng điện hiệu cần sử dụng của cảm ứng dòng buổi tối đa đạt 50mA, lúc mà cái điện ngõ vào đạt 100A. Vị Arduino bắt buộc đo được nguồn có giá trị âm nên bọn họ phải thêm vào đó vào năng lượng điện áp ngõ ra 2.5V của cảm biến Hall.

Vì vậy, ta bao gồm dòng điện cực đại đo được là:

Iin =

2 * i (rms) = 1,414 * 100A = 141,4 A

Biết rằng để dòng điện nghỉ ngơi sơ cấp gồm cường độ 100A, thì ở máy cấp thuộc dòng điện có cường độ 50A, ta chỉ việc đấu vào công thức tỉ số trở nên đổi. Công dụng sẽ là:

N1 / N2 = I2 / I1

I1 = chiếc điện trong sơ cung cấp (dòng điện đề xuất đo);

I2 = cái điện ở lắp thêm cấp;

N1 = số phiếu bầu của sơ cung cấp (trong trường đúng theo của cảm biến này, N1 sẽ bằng 1);

N2 = số vòng ở máy cấp.

N2 = 2000 lượt.

Dòng điện ở đầu ra cảm biến tỷ lệ nghịch cùng với số vòng (ở đấy là 2000):

Iout = 141,4A / 2000 = 0,0077A

Arduino UNO chỉ đọc các mức điện áp (từ 0V mang đến 5V) trên các chân đầu vào tương tự của nó. Vày đó, họ cần chuyển đổi tín hiệu chiếc điện xoay chiều SCT-013 sang giá trị điện áp mà lại Arduino hoàn toàn có thể đọc được.

Bước đầu tiên là thêm một điện trở tải giữa những cực cảm ứng hiện tại:

Khi mẫu điện luân chuyển chiều xung quanh, chúng ta sẽ chọn 1 điện trở tạo thành giá trị điện áp tối đa là 2,5V.

R (tải) = U (cảm biến) / I (cảm biến) = 2,5V / 0,0707A = 35,4Ω

Do giá trị điện trở trên không tồn tại trên thị phần nên ta có thể chọn trở 33Ω.

Bây giờ bọn họ có một biểu thị điện áp luân phiên chiều chuyển đổi giữa 2,5V dương và 2,5V âm. Nhưng Arduino chẳng thể đo điện áp âm, do vậy chúng ta cần đặt biểu đạt 2,5 V nhằm nó thay đổi trong khoảng từ 0V đến 5V. Ta phải thực hiện thêm 2 năng lượng điện trở R1 cùng R2 có mức giá trị bằng nhau, 2 năng lượng điện trở chỉ có tác dụng phân áp buộc phải ta rất có thể chọn 10K – 470K, tại đây ta áp dụng trở 10KΩ.

Lập trình:

Thư viện: https://github.com/openenergymonitor/EmonLib

Code tham khảo:

#include "https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpgEmonLib.h"https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpgEnergyMonitor SCT013;int pinSCT = A0; //cảm biến kết nối với chân A0int vol = 230;int cong_suat;void setup()SCT013.current(pinSCT, 60.606);Serial.begin(9600);void loop()double Irms = SCT013.calcIrms(1480); cong_suat = Irms * vol; Serial.print("https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpgDong dien = "https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpg);Serial.print(Irms);Serial.println("https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpg A"https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpg);Serial.print("https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpgCong suat = "https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpg);Serial.print(cong_suat);Serial.println("https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpg W"https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpg);delay(500);Serial.print("https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpg."https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpg);delay(500);Serial.print("https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpg."https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpg);delay(500);Serial.println("https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpg."https://vserpuhove.com/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-dong-dien/imager_6_10098_700.jpg);delay(500);Sau khi liên kết mạch với nạp công tác xong, ta thực hiện đo thực tế. Chỉ sử dụng một dây qua cảm biến, không dùng hai dây sẽ không đo được. Kết nối như hình mặt dưới:

Kết trái đo một đèn điện sợi đốt:

Qua nội dung bài viết này, họ đã hiểu cảm ứng dòng điện là gì? Nguyên lý buổi giao lưu của nó, và rất có thể tự có tác dụng một lắp thêm để tính toán điện năng cho mái ấm gia đình của bạn.