Potencia de CA sin medir usando MCU, problemas de cálculos

Como dices, la potencia instantánea es el producto del voltaje y la corriente instantáneos. La potencia promedio es simplemente la promediada en el tiempo. Tenga en cuenta que la potencia instantánea puede ser tanto positiva como negativa.

Para obtener un promedio razonable, desea eliminar los componentes de 50 o 60 Hz. Una forma de hacer esto es mantener un promedio móvil durante ciclos de línea completos. Esto será más fácil si observa los cruces por cero de voltaje y promedia todos los valores entre uno y el siguiente. Luego, podría filtrar un poco esas lecturas de paso bajo para reducir el ruido aleatorio y hacer que el resultado sea más suave.

Otra forma que no se basa en la detección de ciclos individuales de la línea de alimentación es aplicar un filtro de paso bajo intenso a los valores de potencia instantáneos para que 50 Hz se atenúe hasta el punto que no le interese. Por supuesto, eso también funcionará al menos con 60 Hz. Supongamos que está muestreando el voltaje y la corriente a una velocidad de 10 kHz, que son 200 lecturas por ciclo de línea de 50 Hz. 3 polos de filtrado de paso bajo con una fracción de filtro de 1/1024 deberían hacerlo. Eso supone que cada polo sigue el algoritmo:

FILTRO <-- FILTRO + FF(NUEVO - FILTRO)

donde FF es la fracción del filtro. Tenga en cuenta que la multiplicación por FF se logra realmente mediante un desplazamiento a la derecha de 10 bits, lo cual es fácil de hacer en un microcontrolador. La respuesta de paso de ese filtro es .1% después de 200 iteraciones, o un ciclo de línea de 50 Hz. La respuesta al escalón después de 5000 iteraciones, o 1/2 segundo, es del 87 %. Eso es correcto para mostrarlo a un observador humano.