Detección de corriente, voltaje y potencia para circuitos de 115 V CA

Montón de problemas aquí.

No puede operar el LTSR15-NP de esa manera: su pin de suministro de 0 V debe tener un potencial de tierra @ para alimentar sus componentes internos correctamente. Su salida Vout ya está en su Vref para corriente 0, 2,5 V +/-0,025 V, por lo que no es necesario realizar ningún cambio aquí. Por lo tanto, IC1A y su C2/R5/R6 no son necesarios*.

LTSR15-NP también proporciona su Vref como salida, y le recomendamos que lo use como su Vref en todo el sistema, hasta el pin de entrada Vref de Arduino. Deje que ese sea su voltaje de referencia, porque esto es mejor que usar el riel de suministro predeterminado de 5V 'Vcc' como su referencia para mediciones analógicas (debido a que cambia, obtendrá una precisión deficiente e incluso peor repetibilidad a largo plazo).

Por lo tanto, la Vsalida del LTSR15-NP debe tener una división de voltaje de 2:1 (p. ej., R3=R4=10k) de modo que 0 amperios = 1,25 V y escala completa +ve = 2,5 V y escala completa -ve = 0V.

IC2A no actúa como un búfer, simplemente como un cambiador de nivel para que su "punto de cruce de 0 voltios" esté a la mitad de Vcc. Nuevamente, en su lugar, usaría la salida Vref de LTSR15-NP en este cambiador de nivel [editar:] a través de un divisor de V de 2: 1, otro par de 10k, de modo que el punto de cruce de CA de 0 voltios esté en 1.25V. Luego, reutilizaría el IC1A como un búfer real en el arreglo de seguidor de voltaje.

Luego rehaga sus cálculos R7/R8 para que 150 V CA (suponiendo que esté en un sistema de red de 110/120 V CA) en el primario TR1 resulte en no más de [editar:] 2,5 Vpp, preferiblemente un poco menos. Luego, coloque algunos diodos Schottky en el nodo divisor R7/R8 (antes de la entrada del amplificador operacional Vfollower) hasta Vcc y hacia abajo hasta Tierra (es decir, ambos normalmente con polarización inversa) para sujetar los picos.

Además, solo está interesado en 50/60 Hz, por lo que querrá filtrar las frecuencias más altas tanto como sea posible (teoría de muestreo, Nyquist, etc.), de lo contrario, el ruido (inherente a la distribución de energía de CA) no solo afectará sus medidas directamente, pero el ruido por encima de su frecuencia de muestreo. también volverá a su rango de frecuencia de muestreo de interés. Agregue límites en esos dos nodos divisores de voltaje con constantes de tiempo RC calculadas apropiadamente para comenzar a rodar a, digamos, 100-200Hz. ¡Haga sus cálculos de potencia de resistencia aquí!

Coloque tapas de cerámica de 100 nF (0,1 uF) ('tapas de desacoplamiento') en los pines de la fuente de alimentación de todos sus chips [editar: y en la salida Vref del LTSR15-NP].

Supongo (espero) que el símbolo del conector de red IEC sea solo un marcador de posición para su cableado externo que pone la carga en serie con esto, de lo contrario, solo estará midiendo la corriente/potencia de su propio TR1 :).

Además, "como ejercicio para el estudiante", podría ser interesante hacer la multiplicación V & I usted mismo en el código Arduino y compararla con la salida del AD835 :)

Y se aplican todas las advertencias aplicables para trabajar con voltajes de red: esto es algo realmente peligroso. Si no lo ha hecho antes, busque ayuda de alguien que lo haga. Recomiendo encarecidamente trabajar en esto durante la fase de desarrollo con un disyuntor de fuga a tierra entre usted y la toma de corriente. Agrega un fusible. Siempre aísle todo el cableado principal para que el contacto humano sea imposible o al menos improbable.