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Hardware Discussion Forum #2

Closed Pw-Nax closed 5 days ago

Pw-Nax commented 1 week ago

Sección Abierta para Lluvia de Ideas y Selección de Sensores

Descripción:
Este espacio está dedicado a la discusión y recopilación de ideas sobre los sensores que utilizaremos en el proyecto. El objetivo es concretar las opciones de sensores que nos permitirán medir variables clave como corriente, voltaje, factor de potencia y consumo de energía (kW/h). Aquí podremos explorar y comparar distintas alternativas, analizando sus ventajas, desventajas, costo y compatibilidad con el sistema embebido que estamos desarrollando.

Objetivos de esta discusión:

  1. Definir los Sensores Necesarios: Confirmar cuáles son las variables críticas que queremos medir y listar los tipos de sensores que necesitamos para capturarlas.
  2. Comparar Opciones de Sensores: Proponer diferentes modelos y tipos de sensores disponibles en el mercado, incluyendo aquellos que se ajusten a nuestro presupuesto y que sean compatibles con el microcontrolador.
  3. Evaluar Precisión y Rango de Medición: Discutir los requisitos de precisión y rango que cada sensor debe cumplir para asegurar la exactitud en las lecturas.
  4. Analizar Facilidad de Integración: Revisar los requisitos de integración de cada sensor (interfaz, comunicación, requerimientos de alimentación) y cómo se integrarán al sistema de manera eficiente.
  5. Considerar Disponibilidad y Tiempo de Entrega: Determinar qué sensores están fácilmente disponibles y los tiempos de entrega, para evitar retrasos en la implementación.

Sugerencias para la Lluvia de Ideas:

Formato de Respuesta Sugerido:

francolop commented 6 days ago

El hardware debe medir la tension y corriente de linea, al tener que trabajar con grandes valores de tension y de corriente es necesario buscar los modulos correctos, hay una dificultad extra al medir el factor de potencia que es encontrar los cruces por cero de las señales de tension y de corriente para conocer su desfasaje, las opciones que tenemos son las siguientes:

-Medir la tension de linea utilizando un transformador 220-12v y un divisor resistivo para adecuar la señal -Medir la corriente utilizando un transformador de corriente (Modulo SCT-013) -Medir la corriente utilizando un sensor de efecto hall (Modulo ACS712) -Medidor de parametros electricos pzem-004t (literal mide todo pero sale $45k)

(Hay que ver si añadimos filtros a las señales, no nos tienen que atrasar la señal los filtros)

francolop commented 6 days ago

Tranformador para medir tension: yo considero que es la mejor opcion de la que disponemos, es la unica alternativa que encontre para medir tension de linea de forma segura Debemos añadir un circuito extra para adaptar la señal a la placa, un divisor resistivo que lleve la señal de 0 a 3.3v (otra opcion es medirla sin una continua superpuesta pero tenemos que verificar si se pueden utilizar tensiones de referencia en esta placa, en caso de que se puedan usar tensionses de referencia podemos hacer que la ref vaya por ej de -3v a 3v, siendo 2v equivalente a 220v, para dejar un margen de seguridad en caso de sobretension)

francolop commented 6 days ago

Modulo SCT-013: Considero que esta es la mejor opcion para medir corriente, es un transformador de corriente, por su primario pasa el cable a medir su corriente y en su secundario obtenemos un valor de tension senoidal proporcional a la corriente que pasa por el cable que se esta midiendo https://www.youtube.com/watch?v=RK75IHWeWb8

francolop commented 6 days ago

Modulo ACS712: Este modulo es un sensor de corriente de por efecto hall, las ventajas que tiene este es que es mas sencillo medir la corriente ya que da un valor de tension constante dependiendo de la corriente que pasa a travez de el, y tambien es la alternativa mas economica. No recomiendo usar este sensor porque se hace complicado medir el factor de potencia ya que no podemos conocer los cruces por cero

francolop commented 6 days ago

Modulo pzem-004t: Este modulo mide tension y corriente y transimte los valores por puerto serie, es la mejor opcion pero tiene un alto costo y no se usaria el ADC de la placa, si encontramos otro uso para el ADC esta opcion deberiamos usar

tomyvalde commented 6 days ago

El hardware debe medir la tension y corriente de linea, al tener que trabajar con grandes valores de tension y de corriente es necesario buscar los modulos correctos, hay una dificultad extra al medir el factor de potencia que es encontrar los cruces por cero de las señales de tension y de corriente para conocer su desfasaje, las opciones que tenemos son las siguientes:

-Medir la tension de linea utilizando un transformador 220-12v y un divisor resistivo para adecuar la señal -Medir la corriente utilizando un transformador de corriente (Modulo SCT-013) -Medir la corriente utilizando un sensor de efecto hall (Modulo ACS712) -Medidor de parametros electricos pzem-004t (literal mide todo pero sale $45k)

(Hay que ver si añadimos filtros a las señales, no nos tienen que atrasar la señal los filtros)

Puedo averiguar si estan los módulos en las casas de electrónica y ver los precios. El trafo yo tengo me parece.

tomyvalde commented 6 days ago

Modulo pzem-004t: Este modulo mide tension y corriente y transimte los valores por puerto serie, es la mejor opcion pero tiene un alto costo y no se usaria el ADC de la placa, si encontramos otro uso para el ADC esta opcion deberiamos usar

Esta bueno para tener en cuenta

Pw-Nax commented 6 days ago

Tranformador para medir tension: yo considero que es la mejor opcion de la que disponemos, es la unica alternativa que encontre para medir tension de linea de forma segura Debemos añadir un circuito extra para adaptar la señal a la placa, un divisor resistivo que lleve la señal de 0 a 3.3v (otra opcion es medirla sin una continua superpuesta pero tenemos que verificar si se pueden utilizar tensiones de referencia en esta placa, en caso de que se puedan usar tensionses de referencia podemos hacer que la ref vaya por ej de -3v a 3v, siendo 2v equivalente a 220v, para dejar un margen de seguridad en caso de sobretension)

Encontré un modulo muy interesante el ZMPT101b, mide tensión a través de un transformador y etapa de acondicionamiento para la señal, podemos utilizarlo ya que se hace bastante cómodo (por el tamaño mas que nada) , pienso que es un poco tosco usar algo tan grande como un transformador para la medición de línea.

Encontré el datasheet del mismo, el fabricante brinda las ecuaciones para poder realizar un offset y adecuarlo a la tensión que debería salir, adjunto el mismo: https://naylampmechatronics.com/img/cms/000393/[ZMPT101B](https://naylampmechatronics.com/img/cms/000393/ZMPT101B.pdf).pdf

y un link para que lo visualicen en la compra.

https://naylampmechatronics.com/sensores-corriente-voltaje/393-transformador-de-voltaje-ac-zmpt101b.html

Esta a $6000 , dice que mide corriente pero no encontré sus valores.

Deberíamos tener en cuenta "El limite de corriente que podemos medir en la red" , por lo que estuve viendo si nos gustaría por ejemplo ponerlo en la entrada aguas arribas de nuestro tablero eléctrico de la vivienda, no encontré alguno con información certera que aguante el consumo ese.

(Deadline de esta ISSUE 07/11 como máximo el 08/11.)

francolop commented 5 days ago

ZMPT101b

A los trafos ya los tenemos de taller y laboratorio, pero esta interesante ese modulo, lo añadimos a la lista de opciones, hay que revisar en que formato entrega la medicion, si es un valor constante proporcional a la tension no sirve porque necesitamos detectar los cruces por cero

francolop commented 5 days ago

El hardware debe medir la tension y corriente de linea, al tener que trabajar con grandes valores de tension y de corriente es necesario buscar los modulos correctos, hay una dificultad extra al medir el factor de potencia que es encontrar los cruces por cero de las señales de tension y de corriente para conocer su desfasaje, las opciones que tenemos son las siguientes: -Medir la tension de linea utilizando un transformador 220-12v y un divisor resistivo para adecuar la señal -Medir la corriente utilizando un transformador de corriente (Modulo SCT-013) -Medir la corriente utilizando un sensor de efecto hall (Modulo ACS712) -Medidor de parametros electricos pzem-004t (literal mide todo pero sale $45k) (Hay que ver si añadimos filtros a las señales, no nos tienen que atrasar la señal los filtros)

Puedo averiguar si estan los módulos en las casas de electrónica y ver los precios. El trafo yo tengo me parece.

El trafo es el mismo que usamos en taller y laboratorio

MauroHMoran commented 5 days ago

Tranformador para medir tension: yo considero que es la mejor opcion de la que disponemos, es la unica alternativa que encontre para medir tension de linea de forma segura Debemos añadir un circuito extra para adaptar la señal a la placa, un divisor resistivo que lleve la señal de 0 a 3.3v (otra opcion es medirla sin una continua superpuesta pero tenemos que verificar si se pueden utilizar tensiones de referencia en esta placa, en caso de que se puedan usar tensionses de referencia podemos hacer que la ref vaya por ej de -3v a 3v, siendo 2v equivalente a 220v, para dejar un margen de seguridad en caso de sobretension)

Encontré un modulo muy interesante el ZMPT101b, mide tensión a través de un transformador y etapa de acondicionamiento para la señal, podemos utilizarlo ya que se hace bastante cómodo (por el tamaño mas que nada) , pienso que es un poco tosco usar algo tan grande como un transformador para la medición de línea.

Encontré el datasheet del mismo, el fabricante brinda las ecuaciones para poder realizar un offset y adecuarlo a la tensión que debería salir, adjunto el mismo: https://naylampmechatronics.com/img/cms/000393/[ZMPT101B](https://naylampmechatronics.com/img/cms/000393/ZMPT101B.pdf).pdf

y un link para que lo visualicen en la compra.

https://naylampmechatronics.com/sensores-corriente-voltaje/393-transformador-de-voltaje-ac-zmpt101b.html

Esta a $6000 , dice que mide corriente pero no encontré sus valores.

Deberíamos tener en cuenta "El limite de corriente que podemos medir en la red" , por lo que estuve viendo si nos gustaría por ejemplo ponerlo en la entrada aguas arribas de nuestro tablero eléctrico de la vivienda, no encontré alguno con información certera que aguante el consumo ese.

(Deadline de esta ISSUE 07/11 como máximo el 08/11.)

por lo menos yo no puedo ver los links, pero encontre otro link que lo explica tmb: https://www.tecneu.com/blogs/tutoriales-de-electronica/tutorial-de-uso-del-modulo-zmpt101b

otra manera de la que nos podemos independizar de un sensor de corriente es midiendo indirectamente, si conectamos una resistencia en serie con el elemento que produce el defasaje, conociendo la caída de tensión de la misma podemos calcular el valor RMS de la corriente, y si digitalizamos la señal sobre dicha resistencia lo que obtenemos es una tensión proporcional a la corriente, que mostraría el desfasaje de la corriente y la tensión para calcular el fdp

francolop commented 5 days ago

Tranformador para medir tension: yo considero que es la mejor opcion de la que disponemos, es la unica alternativa que encontre para medir tension de linea de forma segura Debemos añadir un circuito extra para adaptar la señal a la placa, un divisor resistivo que lleve la señal de 0 a 3.3v (otra opcion es medirla sin una continua superpuesta pero tenemos que verificar si se pueden utilizar tensiones de referencia en esta placa, en caso de que se puedan usar tensionses de referencia podemos hacer que la ref vaya por ej de -3v a 3v, siendo 2v equivalente a 220v, para dejar un margen de seguridad en caso de sobretension)

Encontré un modulo muy interesante el ZMPT101b, mide tensión a través de un transformador y etapa de acondicionamiento para la señal, podemos utilizarlo ya que se hace bastante cómodo (por el tamaño mas que nada) , pienso que es un poco tosco usar algo tan grande como un transformador para la medición de línea. Encontré el datasheet del mismo, el fabricante brinda las ecuaciones para poder realizar un offset y adecuarlo a la tensión que debería salir, adjunto el mismo: https://naylampmechatronics.com/img/cms/000393/[ZMPT101B](https://naylampmechatronics.com/img/cms/000393/ZMPT101B.pdf).pdf y un link para que lo visualicen en la compra. https://naylampmechatronics.com/sensores-corriente-voltaje/393-transformador-de-voltaje-ac-zmpt101b.html Esta a $6000 , dice que mide corriente pero no encontré sus valores. Deberíamos tener en cuenta "El limite de corriente que podemos medir en la red" , por lo que estuve viendo si nos gustaría por ejemplo ponerlo en la entrada aguas arribas de nuestro tablero eléctrico de la vivienda, no encontré alguno con información certera que aguante el consumo ese. (Deadline de esta ISSUE 07/11 como máximo el 08/11.)

por lo menos yo no puedo ver los links, pero encontre otro link que lo explica tmb: https://www.tecneu.com/blogs/tutoriales-de-electronica/tutorial-de-uso-del-modulo-zmpt101b

otra manera de la que nos podemos independizar de un sensor de corriente es midiendo indirectamente, si conectamos una resistencia en serie con el elemento que produce el defasaje, conociendo la caída de tensión de la misma podemos calcular el valor RMS de la corriente, y si digitalizamos la señal sobre dicha resistencia lo que obtenemos es una tensión proporcional a la corriente, que mostraría el desfasaje de la corriente y la tensión para calcular el fdp

Me muy poco seguro utilizar una resistencia en serie ya que estamos manejando 220v, el trafo es lo mas seguro

francolop commented 5 days ago

De momento se decidio usar un transformador de corriente, el modulo ZMPT101b y una pantalla oled, utilizariamos 2 canales del ADC y mediriamos consumo y factor de potencia, esto puede ser modificado en el futuro.