Voltímetro de corrente alternada com Arduino UNO

[Visitante]

Eu não consigo procurar no Google um projeto de um voltímetro ou sensor de corrente alternada com display de sete segmentos com Arduino UNO, de preferência o mais simples possível. Eu tenho um Kit Arduino UNO, somente preciso de um esquema para montar porque onde eu moro tem variações de energia (picos e quedas de tensão). Com este projeto eu posso monitorar a tensão da rede elétrica (220 volts). Alguém tem este tipo de esquema?

[alexandre.mbm]

Estou vendo que no título do tópico você usou a palavra "voltímetro"...

 

  Em 02/06/2021 às 14:10, Reinaldo Araujo disse:

de preferência o mais simples possível

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  Em 02/06/2021 às 14:10, Reinaldo Araujo disse:

picos e quedas de tensão

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Se você não necessita de precisão, este módulo "detector" de tensão da MasterWalker tem saída analógica:

 

 

O esquema é muito simples mas não está disponível.

 

Display de 7 segmentos ou outra forma de comunicar a monitoração é um problema à parte.

 

Update

 

Parece ser o mesmo módulo da GBK:

 

[Visitante]

@alexandre.mbm Ok, mas eu comprei um no AliExpress que é bem mais prático: é só ligar na tomada e ele suporta de 70 até 500 volts.

[alexandre.mbm]

Interessante! Mostra aí.

[Visitante]

@alexandre.mbm https://www.aliexpress.com/item/AC-70-500V-0-56-LED-Digital-Voltmeter-Voltage-Meter-Volt-Instrument-Tool-2-Wires-Red/1000006897411.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.5a5db90aevL8e0

[alexandre.mbm]

  Em 02/06/2021 às 16:18, Reinaldo Araujo disse:

@alexandre.mbm

 

Ac 70-500v 0.56 "led digital voltímetro medidor de tensão volt instrumento ferramenta 2 fios vermelho verde azul display 110v 220v diy 0.56 Polegada

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Mas tem um detalhe: isso aí é só um "mostrador". O Arduino saiu do jogo!

 

 

PS.: atualizei minha mensagem #2.

[Visitante]

@alexandre.mbm É isso mesmo. Eu comprei só pra monitorar a tensão da rede elétrica. Porque de vez em quando tem variação de energia no lugar onde eu moro por causa dos equipamentos ligados: televisão, geladeira e o computador.

[alexandre.mbm]

  Em 02/06/2021 às 17:09, Reinaldo Araujo disse:

Eu comprei só pra monitorar a tensão da rede elétrica.

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Você perdeu a possibilidade de ter um alarme...

[Visitante]

  Em 02/06/2021 às 17:12, alexandre.mbm disse:

 

Você perdeu a possibilidade de ter um alarme...

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O único alarme é quando falta energia, pelo que eu entendi.

[alexandre.mbm]

  Em 02/06/2021 às 17:12, alexandre.mbm disse:

Você perdeu a possibilidade de ter um alarme...

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Mas também não precisaria de Arduino para isso; apenas do módulo, como etapa inicial. Valeria à pena o Arduino (ou um irmão) entrar em jogo somente em caso de funcionalidades mais complexas.

 

  Em 02/06/2021 às 17:17, Reinaldo Araujo disse:

O único alarme é a falta de energia, pelo que eu entendi.

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O módulo pode ser alimentado em segurança com uma bateria recarregada automaticamente. A saída analógica do sensor poderia, em diferentes níveis, provocar o acendimento de LED ou o toque de buzzer.

[.if]

  Em 02/06/2021 às 17:23, alexandre.mbm disse:

Arduino (ou um irmão) entrar em jogo somente em caso de funcionalidades mais complexas.

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... como p.ex. monitorar e registrar os valores máximo e mínimo da Vac.

Um medidor minimalista e seguro pode ser nada mais que um trafinho 220/12V. Apenas retifique, filtre, divida (divisor de tensão) e meça a V no seu secundário com o arduino.

 

Também dá pra medir "diretamente" da rede ac bastando um resistor de 1M (melhor 3x330K em série) em cada fase e aplicar no gnd e diretamente numa entrada ad do mc. Mas concordo que é um pouco avançado pra sua idade por isso apenas registro mas não explico ok?

[alexandre.mbm]

  Em 02/06/2021 às 17:44, .if disse:

Um medidor minimalista e seguro pode ser nada mais que um trafinho 220/12V. Apenas retifique, filtre, divida (divisor de tensão) e meça a V no seu secundário com o arduino.

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O optoacoplador me pareceu mais simples e seguro.

 

  Em 02/06/2021 às 17:44, .if disse:

Também dá pra medir "diretamente" da rede ac bastando um resistor de 1M (melhor 3x330K em série) em cada fase e aplicar no gnd e diretamente numa entrada ad do mc.

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Riscos desnecessários...

[.if]

  Em 02/06/2021 às 18:05, alexandre.mbm disse:

optoacoplador me pareceu mais simples

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Mas seu intuito não é trabalhar como medidor (baseando no título do tópico). Ele apenas monitora a presença/ausência de rede.

Só de pensar em fazê-lo medir tensão baseando na corrente do led que provoca variação na luz interna que por sua vez sensibiliza a base do transistor que faz variar a corrente de emissor tendo que filtrar ...afff já me deu dor de cabeça

 

  Em 02/06/2021 às 18:05, alexandre.mbm disse:

Riscos desnecessários...

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Risco teórico de choque= 0. Prático se bem montado, idem.

[alexandre.mbm]

  Em 02/06/2021 às 19:03, .if disse:

afff já me deu dor de cabeça

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  Em 02/06/2021 às 16:07, alexandre.mbm disse:

Se você não necessita de precisão, este módulo "detector" de tensão...

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É analógico. Continuo avaliando que para "níveis de tensão" está valendo.

 

  Em 02/06/2021 às 19:03, .if disse:

Risco teórico de choque

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Optoacoplador significa isolação, mais proteção para a criança¹.

 

1 – nossa criatura

[Carlos Zanon]

Algo como isso aqui não poderia ser usado com o arduino?

 

 

  Em 02/06/2021 às 17:17, Reinaldo Araujo disse:

O único alarme é quando falta energia, pelo que eu entendi.

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Sendo um pouco mais direto...

Você poderia programar o arduino para avisar você em caso de tensão baixa e alta podendo até mesmo gravar essas informações em algum lugar (microsd?) para ter um registro de quando a oscilação acontece.

 

[.if]

  Em 02/06/2021 às 17:44, .if disse:

... como p.ex. monitorar e registrar os valores máximo e mínimo da Vac.

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  Em 09/06/2021 às 01:29, Carlos Zanon disse:

arduino para avisar você em caso de tensão baixa e alta podendo até mesmo gravar essas informações em algum lugar

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qualquer coincidência é mera semelhança.

 

  Em 09/06/2021 às 01:29, Carlos Zanon disse:

isso aqui não poderia ser usado com o arduino?

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Não recomendado para menores. Não tem isolação

[aphawk]

  Em 09/06/2021 às 01:29, Carlos Zanon disse:

Algo como isso aqui não poderia ser usado com o arduino?

 

 

  Em 02/06/2021 às 17:17, Reinaldo Araujo disse:

O único alarme é quando falta energia, pelo que eu entendi.

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Sendo um pouco mais direto...

Você poderia programar o arduino para avisar você em caso de tensão baixa e alta podendo até mesmo gravar essas informações em algum lugar (microsd?) para ter um registro de quando a oscilação acontece.

 

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Algo desse tipo mata uma pessoa, meu amigo...

 

Existem circuitos mais elaborados para isso, que possuem isolação, mas são bem mais caros do que esse aí.

 

Quanto a programar o Arduino, sim, você pode programar ele claro, mas vai ter de saber usar o microSD, tanto na eletrônica como no uso da biblioteca dele. Não é uma tarefa fácil, mesmo para profissionais, se você pedir para alguém fazer vão te cobrar caro. A melhor coisa é você estudar essa biblioteca do MicroSD, e assim você mesmo faz todo o processo, economizando um bom dinheiro, ok ?

 

Para piorar um pouco, dependendo do tipo de "oscilação"  que ocorre na rede elétrica sua, podem ser necessário técnicas de amostragem , como por exemplo picos de tensão induzidos por motores, ou cargas altamente indutivas. Isto para ser detectado precisa de circuitos de amostragem que não causem nenhum tipo de filtragem que retira as altas frequências. E não é só "medir a tensão" .....  

 

Paulo

[Carlos Zanon]

  Em 10/06/2021 às 17:52, aphawk disse:

Quanto a programar o Arduino, sim, você pode programar ele claro, mas vai ter de saber usar o microSD, tanto na eletrônica como no uso da biblioteca dele

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Eu só não sei fazer igual a galera mais raiz, tipo você, faz (programar direto usando o avr). Eu consigo pela interface do arduino, mas talvez o moço ai que criou o tópico, não :c

 

  Em 10/06/2021 às 17:52, aphawk disse:

Algo desse tipo mata uma pessoa, meu amigo...

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Eita, vou até remover o circuito então  (Não consigo remover)

 

  Em 10/06/2021 às 17:52, aphawk disse:

Existem circuitos mais elaborados para isso, que possuem isolação, mas são bem mais caros do que esse aí.

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Poderia ser usado um transformadorzinho então, certo? Tipo, 220v pra 12v coisa de 100mA... daria pra fazer algo bem mais estável usando um desses.

[aphawk]

@Carlos Zanon ,

 

Pode-se fazer esse projeto inteirinho apenas usando a IDE do Arduíno sim !

 

Eu apenas não consigo aprender essa linguagem kkkkkk , então me viro com as que eu conheço,  Basic e Assembler.

 

A ideia mais simples para isolar e ninguém morrer é usar um transformador para reduzir essa tensão, mas eu particularmente usaria um núcleo de ferrite em vez de um núcleo comum, assim até os ruídos de alta frequência vão aparecer no secundário do transformador. E faria um secundário em torno de 6V mesmo. 

 

O princípio mais simples : usar dois comparadores de tensão, para indicar que a tensão ultrapassou um determinado valor, ou ficou abaixo que um determinado valor. As duas saídas desse comparador vão a dois pinos de interrupção do Arduino, INT0 e INT1, e quando ocorrer essa interrupção voce pega a data e hora de um desses módulos relógios que se ligam ao Arduino via I2C , e guarda o evento com a sua descrição, em um arquivo texto no microSD.

 

A maneira mais complicada : Amostrar a tensão da rede 64 vezes por segundo, e fazer a medição via conversor A/D, e a partir dessas medidas calcular os valores instantâneos, assim você tem até o valor exato da tensão, e ir guardando esses valores para que uma outra rotina no loop principal determine se ocorreu algum tipo de evento de sub-tensão ou Over-tensão, pegar o valor, calcular o valor RMS existente, e armazenar essas duas informações junto com o horário em um microSD.

 

Paulo

 

 

 

 

 

 

 

[.if]

  Em 10/06/2021 às 19:49, aphawk disse:

A ideia mais simples para isolar e ninguém morrer é usar um transformador para reduzir essa tensão

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  Em 02/06/2021 às 17:44, .if disse:

Um medidor minimalista e seguro pode ser nada mais que um trafinho 220/12V. Apenas retifique, filtre,...

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qualquer coincidência .. já sabe

 

  Em 10/06/2021 às 19:49, aphawk disse:

um núcleo de ferrite em vez de um núcleo comum, assim até os ruídos de alta frequência vão aparecer no secundário do transformador

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nem sei se entendi. Um trafo com núcleo de ferrite na rede ac 60Hz? Qual a utilidade do ruídos de a.f.? Sinistro...

[alexandre.mbm]

  Em 10/06/2021 às 20:14, .if disse:

qualquer coincidência .. já sabe

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Oxe! Pois num sei não...

 

Alter ego?!

[aphawk]

  Em 10/06/2021 às 20:14, .if disse:

nem sei se entendi. Um trafo com núcleo de ferrite na rede ac 60Hz? Qual a utilidade do ruídos de a.f.? Sinistro...

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Poxa, cara amiga, a idade está chegando para nós .... esqueceu do nosso velho conhecido Fourier ?

 

Imagina um Triac interrompendo a rede de 220V, com uma corrente de 20A ou maior .... vai gerar um monte de harmonicos, alguns podendo passar de 1 KHz com amplitude significativa.

 

Dependendo da qualidade da fiação,  podem ser geradas oscilações amortecidas de frequências ainda mais altas, e se for usado um transformador com núcleo comum, no secundário essas harmônicas podem ser muito atenuadas e tal fenômeno não seria detectado.

 

Já se usar um núcleo de alta qualidade, teremos esses harmônicos presentes no secundário, e poderemos detectar alguma parte disso tudo.

 

Talvez seja um preciosismo querer medir isso tudo, mas se eu fosse fazer tal aparelho, tentaria medir o máximo de coisas possíveis... afinal engenheiros sonham bastante nos projetos, mesmo quando estão ficando velhos ....

 

Paulo

[.if]

Pior que o tal fourier nunca fez parte do meu círculo de amigos e a esta altura nem quero que me apresente a ele kk. Mas é isso aí meu velho. Há uma chance sim de esta informação ser útil pro amigo autor. No entanto me permita observar que na prática (meu mundo) há outras teorias e objetivos. O principal é atender as expectativas e eventualmente, porque não, superá-las. Assim sendo, seu conhecimento teórico vem a calhar sim . Vai que ele evolua e queira projetar um medidor de qualidade de energia. Neste caso penso que pode contar com você pois a minha qualidade e minha energia...bem... já sabe...

[aphawk]

Nem me fale ... Fourier foi uma sombra que me atormentou alguns anos na faculdade ....

 

Mas você está certa, na prática pode-se ter resultados excelentes sem ter de levar em conta tantos preciosismos ... veja isto :

 

https://duino4projects.com/power-quality-meter-porque-monitor-using-arduino/

 

Paulo

[.if]

Permiti-me registrar mais uma vez que simples resistores de 2M2 em cada fase, uma ponte, um filtro de alguns nF, um R como carga, um ampop seguidor de tensão já é suficiente pra medição da rede ac sem risco, sem dano e com precisão a contento. É um substituto do tal trafo isolador que "é coisa do passado". Me lembro que quem me disse isso foi o saudoso Eudóxio do asm51.com.br cuja partida me incomodou. E pra fechar... apliquei isso com sucesso num projeto recente. Não detalho - já detalhei kk - pois de novo é p.i. Valeu Eudóxio! R.I.P.!

 

Mas achei bacaninha o projeto Paulão. Só queria que ele medisse potência, fator de potência e afins... Acha um pra mim aí vai!! kk