¿Cuánta corriente consume un sensor analógico avr?

Estoy tratando de medir un pequeño dispositivo analógico que emite alrededor de un voltio (creo que hasta 5 V, pero aún no he medido en extremos) CA. Rectifico la lectura a DC, pero estoy realmente interesado en obtener algo un poco más suave porque solo quiero saber aproximadamente lo que está haciendo.

Estoy buscando dimensionar un condensador de depósito, pero eso requiere que sepa cuánta corriente fluye realmente a través de este circuito. Supongo que es distinto de cero, pero debe estar algo cerca de eso.

Puedo compensar simplemente tomando algunas muestras y eligiendo la más grande, pero me gustaría poder tomar cualquier muestra dada y hacer que represente correctamente el estado actual (en la práctica, "actual" está en el "segundo o "escala tan").

He visto circuitos integrados RMS, pero realmente no quiero agregar otros $ 10 al proyecto cuando ya tengo una solución razonable. Más importante aún, me gustaría entender un poco mejor las cosas con las que estoy trabajando.

¿Qué es el sensor? ¿Tienes una hoja de datos? ¿Con qué estás sintiendo? ¿Tienes una hoja de datos?
No puedo encontrar ningún detalle sobre el sensor. Esto es: amazon.com/gp/product/B005FIFT4E : mi DMM informa alrededor de 1 voltio para una bombilla de 75 vatios. Mi sensor analógico arduino ve un pico de 1023 cuando lo enciendo, luego se nivela a ~ 100. Mi nuevo osciloscopio aún no se ha enviado.
Es un transformador de corriente, tenga cuidado al desconectarlo mientras la corriente pasa por el primario, ya que puede producir voltajes muy grandes en el secundario. Debe funcionar con una impedancia baja (por ejemplo, R < 100 ohmios) en el secundario. Tendría que leer el secundario usando un multímetro en amperios, no en voltaje. A 3000:1 para 10A debería obtener ~3.3mA en el secundario. Le aconsejo que investigue un poco y/o obtenga ayuda de alguien que tenga experiencia con CT antes de continuar. Enlace medio decente aquí
@Oli Glaser - probablemente 120A al parecer. El sufijo 000 indica la versión de salida actual.
@Russell: Ah, sí, busqué rápidamente en Google pero no pude encontrar nada: la página que vincula brinda más información, parece ser definitivamente una salida actual con un diodo protector de acuerdo con las notas. No puedo ver exactamente el mismo número de modelo en la lista (por ejemplo, SCT-019/013-xxx en lugar de SC-016-000), aunque parece bastante seguro que son de la misma familia. Parece que parte del código puede haberse borrado del de Amazon, por lo que puede ser SCT (parece ser un espacio donde pudo haber estado la 'T')
Parece que la parte 013/016/019 es simplemente el tamaño de apertura. El SCT conmutará el transformador de corriente, por lo que los últimos tres dígitos (000) son la única parte relevante de todos modos...

Respuestas (2)

El ATMEGA328P en el que se ejecuta el Arduino (suponiendo un UNO o similar) tiene una resistencia de entrada de 100 MΩ en las entradas analógicas:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Entonces, a un máximo de 5V, el consumo actual sería:

I = V R = 5 100000000 = 0.00000005 A = 50 norte A

El medio nivel sería 2.5V, entonces 25nA, etc.

Tenga en cuenta que para señales variables, la impedancia de fuente requerida probablemente estará en el rango de kOhm debido al tiempo de carga del capacitor S/H. Otra forma de decirlo es que la impedancia de entrada dinámica probablemente será mucho menor.

IMPORTANTE: su requisito se relaciona más con el sensor que está tratando de usar que con el ADC del AVR. Primero DEBE comprender el sensor. Lo siguiente le permitirá hacer eso. Una vez que el sensor se comprende correctamente, se puede analizar la interfaz del ADC.

Su dispositivo es un transformador de corriente (CT).

ADVERTENCIA

  • NO desconecte la carga secundaria mientras la primaria tenga corriente.
  • Si lo hace, puede provocar que se produzcan voltajes MUY MUY MUY altos.

Prueba esto:

  • Conecte una resistencia de 3300 ohmios a través de la salida.

  • Conecte un voltímetro de CA a través de la resistencia de 3k3.

  • Pase un cable de un circuito de CA alimentado a través de la "ventana" del núcleo del transformador.

  • Usando un amperímetro configurado en voltios de CA, mida el voltaje de salida mientras alimenta varios dispositivos.

  • Espero que obtenga aproximadamente 1 voltio por amperio de corriente primaria.
    por ejemplo, una lámpara de 75 Watt en 110 VAC debería dar
    V = Voltios/Amp x Watts/VV = 1V/A x 75 Watt / 110V =~ 680 mV.

Informar.

Su CT y una familia de similares se enumeran aquí . Tenga en cuenta que el 000 al final del número de pieza (parcialmente oscurecido en la foto del sitio al que hizo referencia) significa que no opera más en la salida actual. Si la última parte del nombre del modelo NO es 000, entonces es una versión de salida de voltaje (consulte a continuación).

Para usar este, o cualquier otro sensor, necesita saber lo que hace.

Un transformador de corriente trata el cable que pasa a través de él como una sola vuelta en el primario del transformador y tiene una gran cantidad de vueltas en el secundario. Cuando se termina en la resistencia correcta, tiene una salida expresada en voltios (o milivoltios) por amperio. Cuando se cortocircuita, produce una corriente proporcional a la relación de vueltas MENOR que la corriente primaria.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Si se deja el circuito abierto y se mide la salida de voltaje, la lectura es basura. Eso puede ser lo que está haciendo en este momento. Esto se debe a que algunos transformadores de corriente tienen una resistencia incorporada para convertirlos en un transformador de corriente a voltaje. No ve que eso es lo que tiene, por lo que sus lecturas probablemente no tengan sentido en este momento.

Esto parece ser una descripción de su transformador:

  • Nombre del producto Transformador de corriente de núcleo dividido N.º
    de modelo SCT-016
    Corriente aplicable 0,01-120 A (50-60 Hz) RL<=10
    Corriente máxima 300 A (continua)
    Frecuencia aplicable 50 Hz-150 KHz
    Vueltas secundarias (n) 3000±2T
    Impedancia secundaria 280Ω±
    Cable de bajada secundario de 20 Ω Cable de corriente UL-1007 (AWG22)
    Resistencia de voltaje dieléctrico 1000 V CA/1 min
    Impedancia de aislamiento 500 V CC/100 MΩ por encima del
    diámetro del orificio central 16 mm/0,629"
    Tamaño total (aprox.) 30,8 x 29,5 x 46 mm/1,2" x 1,16" x 1.8"(L W H)
    Longitud del cable 0.5M/23.6"
    Material de la cubierta Plástico
    Color Negro, Blanco
    Peso 70g

Tiene una capacidad nominal de 120 A, por lo que con una relación de salida de 3000:1 es de 0,333 mA de salida por amperio de entrada o 120/3000 = 40 mA a una corriente total de 120 A.

Tiene una impedancia de 280 ohmios.

Está tratando de usar este dispositivo muy por debajo de su calificación completa, por lo que puede o no tener problemas para ampliarlo.

Preguntas y respuestas:

P: Bueno, esto es fascinante. Nada parece ser tan simple como parece. Obtengo valores bastante consistentes en Arduino, pero admito que no tengo idea de lo que estoy haciendo. En este momento, tengo la salida conectada a un puente rectificador para sacar CC. Esta es la versión SCT-016-000 del producto. ¿Estás sugiriendo que no debería intentar leer el voltaje de él?

R: La vida es así :-).
Puede leer el voltaje si lo carga con una resistencia conocida para usar la corriente para producir un voltaje proporcional.
es decir, V = IR.
Si es 3000:1 como parece, entonces 1 amperio / 3000 = 0,333 mA/A.
Entonces, 1k generaría 0.333 V/A, por lo que 3k3 generaría 1 V/A.

Existe la posibilidad de que al transformador no le gusten las resistencias de carga tan alta (ya que tiene una impedancia de 280 ohmios), PERO puede estar bien. Pruébalo según mi respuesta.

En última instancia, un rectificador reducirá enormemente la precisión en los voltajes en cuestión. Desea leer CA O usar un rectificador de precisión "perfecto" (una o dos secciones de amplificador operacional).

Wikipedia - rectificador de precisión

Simple:

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Mejorado:

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Muchos más circuitos aquí : estas imágenes están vinculadas a páginas web relacionadas.

Bueno, esto es fascinante. Nada parece ser tan simple como parece. Obtengo valores bastante consistentes en Arduino, pero admito que no tengo idea de lo que estoy haciendo. En este momento, tengo la salida conectada a un puente rectificador para sacar CC. Esta es la versión SCT-016-000 del producto. ¿Estás sugiriendo que no debería intentar leer el voltaje de él?
@Dustin: vea la adición a mi respuesta.
Esto es muy informativo. Muchas gracias por su tiempo. Creo que accidentalmente agregué la resistencia necesaria cuando intentaba conectarlo a mi arduino. No me importa demasiado la precisión (lo que obtengo ahora funcionará para este proyecto, solo quiero entenderlo mejor). Sin embargo, debería seguir adelante y comprar un puñado de amplificadores operacionales.
Si el rango de corriente que desea medir es mucho menor que la corriente nominal, puede intentar poner uno o dos giros adicionales en el primario (por ejemplo, volviendo a pasar). Por ejemplo, 2 vueltas en el primario lo cambiarán a 2:3000 = 1:1500, por lo que 1A ahora producirá 0,66 mA en el secundario.
Esta información es increíblemente útil, pero voy a abrir una nueva pregunta para darle seguimiento porque realmente se está desviando de la pregunta real que hice (que fue respondida).
¿Cuánta corriente consume un sensor analógico avr?
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