Для измерения потребляемой энергии потребуются: микроконтроллер Arduino Nano, датчик тока ACS712 (до 20А) и дисплей 16×2 I2C. Точность зависит от калибровки – используйте эталонный прибор для настройки.
Соберите цепь по схеме: выход ACS712 подключите к аналоговому входу A0, питание 5В подайте на VCC, а дисплей соедините через SCL/SDA. Погрешность составит ±2% при напряжении 220В и нагрузке до 2кВт.
Код для Arduino напишите с расчетом мощности по формуле P = U × I × cos(φ). Упрощенный вариант – игнорировать коэффициент мощности, если измерения нужны для активной нагрузки (лампы, ТЭНы).
Компоненты для сборки измерителя мощности и способы их получения
Микроконтроллер: Подойдет Arduino Nano или ESP8266. Купите на AliExpress, в ChipDip или Amperka. Цена – от 300 до 800 рублей.
Датчик тока: ACS712 (до 20А) или SCT-013 (до 100А). Закажите на eBay, в местных магазинах радиодеталей или на площадках типа Avito.
Датчик напряжения: Готовый модуль ZMPT101B или делитель на резисторах. Продается в тех же местах, что и датчики тока.
Дисплей: OLED 0.96″ I2C или LCD 1602. Стоимость – 150–400 рублей. Ищите в магазинах электроники или на маркетплейсах.
Резисторы и конденсаторы: Наборы с номиналами 1–10 кОм и 0.1–10 мкФ. Берите готовые комплекты в Ozon, Wildberries или у местных поставщиков.
Плата для монтажа: Макетная breadboard или текстолит для пайки. Продается в радиомагазинах, цена – от 50 до 200 рублей.
Соединительные провода: Перемычки типа «папа-папа» или «папа-мама». Доступны в любом магазине электроники.
Корпус: Готовый пластиковый бокс или самодельный из фанеры. Подберите по размеру на AliExpress или сделайте из подручных материалов.
Сборка и настройка измерителя мощности
1. Подготовьте компоненты: потребуется микроконтроллер (например, Arduino Nano), датчик тока ACS712, дисплей 16×2 I2C, резисторы 10 кОм (2 шт.), макетная плата и соединительные провода.
2. Соберите схему: подключите выход датчика ACS712 к аналоговому входу A0 Arduino. Дисплей соедините через контакты SDA и SCL. Напряжение сети подавайте через делитель из резисторов на вход A1.
3. Загрузите прошивку: используйте готовый скетч для расчета мощности. Калибровочные коэффициенты для ACS712: 0.185 В/А (модель 5А), 0.1 В/А (20А), 0.066 В/А (30А).
4. Проверьте точность: подключите эталонную нагрузку (например, лампу накаливания 100 Вт). Погрешность не должна превышать 5%. При отклонениях скорректируйте коэффициенты в коде.
6. Изолируйте контакты: закройте плату корпусом, исключив доступ к высоковольтным частям. Для сетевого подключения используйте клеммники с защитными крышками.
